FR3045211A1 - Materiau de cathode pour batteries li-ion - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un matériau d'électrode de formule Li2+xNiuTivNbwO4 dans laquelle : 0 <x< 0.3, u>0 et w>0, x + u + v + w = 2, x + 2u + 4v + 5w = 6. La présente invention concerne également la cathode ayant pour matériau électroniquement actif ce matériau, mais aussi la batterie lithium-ion contenant cette cathode.

Description

Matériau de cathode pour batteries Li-ion
DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne un matériau à base de lithium de formule Li2+xNiuTivNbw04, ainsi que son utilisation en tant que matériau de cathode et son procédé de préparation.
Le domaine d’utilisation de la présente invention concerne le stockage de l’énergie électrique, et plus particulièrement les batteries lithium-ion.
ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
Les batteries lithium-ion sont particulièrement adaptées aux équipements électroniques portables eu égard à leur densité énergétique et à leur stabilité dans le temps en termes de cycles de charge et de décharge.
Une batterie lithium-ion comprend généralement l’assemblage suivant : une électrode positive (cathode) comprenant un matériau à base de lithium, un électrolyte à base de sel de lithium une électrode négative (anode), généralement à base de carbone, par exemple en graphite.
Les échanges réversibles d’ions Li+ entre la cathode et l’anode assurent son fonctionnement. Au niveau de la cathode, les matériaux présentant la plus forte énergie sont les oxydes lamellaires sur-stoechiométriques en lithium. Ils permettent d’atteindre des capacités spécifiques convenables (250mAh/g). Cependant, ils présentent de nombreux inconvénients principalement liés à la participation de l’oxygène dans les processus électrochimiques, parmi lesquels : une forte irréversible au premier cycle ; une instabilité structurale ; une perte de potentiel en cyclage.
Pour remédier à ces problèmes. Il a été envisagé d’utiliser des matériaux de structures Rock-Salt (de type NaCl) par exemple : le document WO 2009/120156 divulgue le matériau LiiFeTiCL ayant une capacité de 130 mAh/g à C/20 et 60°C entre 3.9V et 1.9V, le document CN 104269520 divulgue le matériau Li2FeTi04 ayant un enrobage graphite et une capacité de 200 mAh/g à C/30 entre 5V et 1.5V, le document JP 2013-206746 divulgue le matériau Li2NiSii.xTix04 avec 0<x<l dont la capacité est 120 mAh/g à C/20 entre 4V et 2V, le document WO 2014/73700 décrit le matériau Li2Ni(i.x.y)CoxMnyTi04 avec x>0, y>0, dont la capacité est 230 mAh/g à C/100 entre 4.8V et 2V.
Mais, même si les matériaux de type Li2NiTi04 de structure NaCl désordonnée présentent une capacité théorique élevée (290mAh/g), basée sur l’oxydation du Ni2+ en Ni4+ seulement, ces matériaux présentent une conductivité ionique trop faible, limitant ainsi les performances du matériau.
Le Demandeur a mis au point un nouveau matériau lithié ayant une conductivité ionique supérieure à celle de matériaux de type Li2NiTiC>4 et une capacité spécifique théorique pouvant atteindre ou dépasser 250 mAh/g.
EXPOSE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un matériau d’électrode de formule Li2+xNiuTivNbw04 dans laquelle : 0 <x< 0.3, u>0 et w>0, x + u + v + w = 2, x + 2u + 4v + 5w = 6.
Dans cette formule, u et w sont différents de 0. En revanche, v peut être égal à 0 ; dans ce cas, le titane est intégralement substitué par du nickel et du niobium.
De manière avantageuse, la formule ci-dessus comprend au moins un des paramètres suivants : u peut être compris entre 0.9 et 4/3. v peut être compris entre 0 et 0.6. w peut être compris entre 0.3 et 0.77.
Le matériau de formule Li2+xNiuTivNbw04 est particulièrement adapté pour une utilisation en tant que matériau de cathode, notamment dans une batterie lithium-ion.
De manière générale, ce matériau présente une structure cristalline de type NaCl désordonnée.
Une structure de type NaCl correspond à deux sous-réseaux cubiques à faces centrées (atomes répartis aux 8 sommets d’un cube et au centre de chacune des faces de ce cube). Ces deux sous-réseaux sont décalés de la moitié du côté de la maille.
Une structure désordonnée correspond à un cristal dont les atomes sont placés régulièrement dans les sites, mais dont la répartition des atomes est irrégulière.
Comme déjà indiqué, le matériau selon l’invention présente une capacité spécifique théorique pouvant atteindre ou dépasser 250 mAh/g sans faire intervenir une activité électrochimique de l’oxygène du réseau grâce au couple Ni2+/Ni4+. En outre, la substitution du titane par le lithium et par un métal (nickel et/ou niobium) permet d’améliorer ses propriétés de conductivité ionique et donc ses performances.
De manière générale, les oxydes lamellaires enrichis en lithium permettent d’obtenir de fortes capacités car une partie de l’oxygène dont ils sont constitués participe à la réaction électrochimique en s’oxydant en charge, comme les métaux, ce qui crée une instabilité structurale. Le matériau selon l’invention permet d’atteindre 250mAh/g sans que l’oxygène de la structure s’oxyde, car le couple Ni2+/Ni4+ fournit suffisamment d’électrons.
Le matériau selon l’invention peut être choisi dans le groupe comprenant :
Li2.1NiTio.6Nbo.3O4 ; Li2.05NiTi0.8Nb0.15O4 ; et Li2.2NiTio.2Nbo.6O4. A titre d’exemple de matériau selon l’invention :
Li2.2NiTio.2Nbo.6O4 (x=0.2 ; u=l ; v=0.2 ; w=0.6) présente une capacité théorique, sans intervention de l’oxygène, de 263 mAh/g.
Li2.1NiTio.6Nbo.3O4 (x=0.1 ; u=l ; v=0.6 ; w=0.3) présente une capacité théorique, sans intervention de l’oxygène, de 276 mAh/g.
De manière générale, la capacité spécifique massique théorique du matériau selon l’invention peut être comprise entre 240 et 285 mAh/g.
Le matériau selon l’invention présente une conductivité ionique supérieure à celle de matériaux conventionnels de type LÎ2NiTi04, grâce à l’augmentation du nombre de chemins de percolation pour le lithium. En effet, le lithium étant le seul ion mobile dans la structure, il ne peut diffuser que si l’un des sites voisins est également occupé par un ion lithium. L’augmentation du ratio lithium/métal permet d’augmenter la probabilité d’occurrence de cette configuration et donc de multiplier les chemins de percolation possible.
Le matériau selon l’invention peut se présenter sous la forme de particules ou d’agglomérats de particules.
De manière avantageuse, il est formé d’agglomérats de 1 à 5 pm constitués de particules. Les particules sont préférentiellement sphériques. Leur diamètre moyen est avantageusement compris entre 30 et 100 nm.
La présente invention concerne également le procédé de fabrication du matériau de formule Li2+xNiuTivNbw04.
Il peut notamment s’agir d’une synthèse par voie solide, ou sol-gel, ou hydrothermale, ou fondue (sels fondus). De manière avantageuse, il est réalisé par voie sels fondus.
Ces techniques de synthèse font partie des connaissances générales de l’homme du métier et ne nécessitent pas de conditions particulières. A titre d’exemple, la synthèse peut être réalisée par voie sels fondus à partir de précurseurs de lithium, nickel, titane et niobium dans un mélange de sels NaCl/KCl.
Les précurseurs utilisés dans ce cas peuvent notamment être L12CO3, Ni(CH3COO)2. 4H20, T1O2 et Nb2C>5.
La présente invention concerne également une cathode dans laquelle le matériau électroniquement actif est le matériau, décrit ci-dessus, de formule Li2+xNiuTivNbw04.
La présente invention concerne également une batterie (ou accumulateur) lithium-ion comprenant cette cathode.
Cette batterie lithium-ion comprend notamment l’assemblage d’une cathode selon l’invention, d’un électrolyte à base de sel de lithium et d’une anode, généralement à base de carbone (graphite par exemple). L’homme du métier saura préparer cette batterie en faisant appel à ses connaissances générales pour mettre en œuvre les techniques conventionnelles, notamment par dépôt d’une encre comprenant le matériau Li2+xNiuTivNbw04. L’invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des figures et exemples suivants donnés afin d’illustrer l’invention et non de manière limitative.
DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 illustre les diffractogrammes des composés Li2+xNiTi i ^xNb3X04, avec x=0.05, 0.10, 0.20.
La figure 2 correspond à un agrandissement des diffractogrammes des composés Li2+xNiTii.4XNb3x04 (x=0.05, 0.10, 0.20) entre 30 et 50 °C.
La figure 3 illustre la capacité en charge et en décharge du matériau Li2NiTiC>4 en fonction du nombre de cycles.
La figure 4 illustre la capacité en charge et en décharge du matériau Li2,iNiTio,6Nbo,304 en fonction du nombre de cycles.
La figure 5 illustre la tension du matériau Li2NiTi04 en fonction de la capacité spécifique.
La figure 6 illustre la tension du matériau Li2,iNiTio,6Nbo,3C>4 en fonction de la capacité spécifique.
La figure 7 illustre le potentiel en fonction de la capacité en charge des matériaux Li2+xNiTiMXNb3x04 (x=0.05, 0.10, 0.20).
La figure 8 représente une image obtenue par microscope électronique à balayage du matériau Li2,iNiTio,6Nbo,304.
EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTION
Synthèse
Les matériaux Li2+xNiTi i -4XNb3X04 (x=0.05, 0.10, 0.20) ont été synthétisés en voie sel fondus selon le protocole suivant, sous air.
Les précurseurs L12CO3, Ni(CH3COO)2. 4H20, T1O2 et Nb205 sont ajoutés en proportions stoechiométriques à un mélange eutectique NaCl/KCl (4eq mol).
Après mélange, l’ensemble est porté à 350°C pendant 2 heures, puis à 670°C pendant 3 heures.
Après refroidissement le matériau est lavé à l’eau distillée pour éliminer le mélange de sels, puis séché à 80°C sous air.
Les diffractogrammes des figures 1 et 2 montrent les différentes phases substituées au Nb, montrant une évolution linéaire des paramètres de maille, ce qui indique que la substitution aboutit à une solution solide.
Tests électrochimiques a) Préparation de l’électrode positive
Le matériau actif de formule LÎ2+xNiTi 1 ^xNb3X04 (x=0.05, 0.10, 0.20) est mélangé à 80% en masse avec du noir de carbone (carbone Super P, 10%) et un liant PVDF (polyfluorure de vinylidène 10%) dissous dans de la N-méthyl-2-pyrrolidone.
Ce mélange est ensuite enduit sur une feuille d’aluminium (100 micromètres), puis séché à 60°C. b) Montage de l’accumulateur L’électrode ainsi réalisée est introduite dans une cellule type « pile bouton » au format 2032. L’électrode négative est constituée de lithium métallique.
Deux types de séparateurs sont utilisés : un film de polypropylène (Celgard® 2400) et un film en polyoléfine (Viledon®). L’électrolyte utilisé est un composé de carbonate d’éthylène, de carbonate de propylène, de carbonate de diméthyle et d’hexafluorophosphate de lithium (LiPF6) (Electrolyte LP 100). c) Cyclage galvanostatique A température ambiante, un courant est imposé au système afin d’obtenir un régime de C/50, c’est-à-dire l’extraction/insertion d’un ion lithium en 50 heures. d) Résultats
Les figures 3 et 4 montrent que la substitution du titane par le lithium et le niobium aboutit à une capacité plus importante (80mAh/g vs. 91mAh/g) et plus stable lors du cyclage à C/50 entre 4.8V et 2V (figures 5 et 6).
Cette amélioration est attribuée à une meilleure conductivité ionique du matériau car la polarisation diminue avec la substitution.
La figure 7 correspond au potentiel en fonction de la capacité en charge. Elle met en évidence l’importance de la substitution d’atomes de titane par des atomes de lithium et de niobium. Plus le taux de substitution est important plus la capacité atteignable en première charge est importante. Pour le taux de substitution le plus élevé (x=0.2), 87% de la capacité théorique sont atteints à température ambiante et 95% à 55°C.
La figure 8 correspond à une image obtenue par microscope électronique à balayage du matériau LÎ2,iNiTio,6Nbo,304. Elle illustre la présence d’agglomérats de particules globalement sphériques.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Matériau d’électrode de formule Li2+xNiuTivNbw04 dans laquelle : 0 <x< 0.3, u>0 et w>0, x + u + v + w = 2, x + 2u + 4v + 5w = 6.
  2. 2. Matériau d’électrode selon la revendication 1, caractérisé en ce que u est compris entre 0.9 et 4/3.
  3. 3. Matériau d’électrode selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que v est compris entre 0 et 0.6.
  4. 4. Matériau d’électrode selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que w est compris entre 0.3 et 0.77.
  5. 5. Matériau d’électrode selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il présente une structure cristalline de type NaCl désordonnée.
  6. 6. Matériau d’électrode selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il est choisi dans le groupe comprenant : Li2.1NiTio.6Nbo.3O4 ; Li2.05NiTi0.8Nb0.15O4 ; et Li2.2NiTio.2Nbo.6O4.
  7. 7. Matériau d’électrode selon Tune des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il est formé d’agglomérats de 1 à 5 pm constitués de particules dont le diamètre moyen est compris entre 30 et 100 nm.
  8. 8. Cathode ayant pour matériau électroniquement actif le matériau objet de Tune des revendications 1 à 7.
  9. 9. Batterie lithium-ion contenant la cathode objet de la revendication 8.
  10. 10. Procédé de préparation du matériau objet de Tune des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il est réalisé par voie sels fondus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110247049A (zh) * 2019-04-30 2019-09-17 上海德朗能动力电池有限公司 一种锂电池金属氧化物负极材料及其制备方法和应用
CN118899427B (zh) * 2024-10-09 2025-03-04 浙江帕瓦新能源股份有限公司 一种正极材料及其制备方法、应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014113795A1 (fr) * 2013-01-21 2014-07-24 Kinestral Technologies, Inc. Procédé d'élaboration d'une structure électrochrome multicouche
WO2014113796A1 (fr) * 2013-01-21 2014-07-24 Kinestral Technologies, Inc. Oxydes électrochimiques mixtes de lithium, de nickel, de métal du groupe 5

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3197779B2 (ja) * 1995-03-27 2001-08-13 三洋電機株式会社 リチウム電池
JP4560168B2 (ja) * 2000-03-15 2010-10-13 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 非水リチウム二次電池用複合酸化物の製造法
JP2001273895A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Toshiba Corp 非水電解質二次電池とその製造方法
SI22771A (sl) 2008-03-27 2009-10-31 Kemijski inštitut Titanati prehodnih kovin kot materiali za katodo v litijevih akumulatorjih
JP2009295290A (ja) * 2008-06-02 2009-12-17 Panasonic Corp 非水電解質二次電池用負極およびこれを含む非水電解質二次電池
JP5670105B2 (ja) * 2009-09-29 2015-02-18 日本碍子株式会社 正極活物質及びリチウム二次電池
JP2012033279A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Nec Energy Devices Ltd リチウムイオン二次電池
JP5909131B2 (ja) 2012-03-28 2016-04-26 株式会社Ｇｓユアサ リチウム二次電池用活物質、それを用いたリチウム二次電池用電極及びリチウム二次電池
CN102694162B (zh) * 2012-04-12 2014-10-01 东北大学 锂离子二次电池用钛酸铁锂正极材料及其水热合成制备方法
HUE062621T2 (hu) * 2012-10-02 2023-11-28 Massachusetts Inst Technology Nagykapacitású pozitív elektród aktív anyaga
JP5964729B2 (ja) 2012-11-12 2016-08-03 国立大学法人九州大学 リチウム電池用正極活物質、及び当該リチウム電池用正極活物質を含有するリチウム電池
CN104269520A (zh) 2014-09-24 2015-01-07 南京工业大学 以石墨烯为载体的Li2FeTiO4-G复合正极材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014113795A1 (fr) * 2013-01-21 2014-07-24 Kinestral Technologies, Inc. Procédé d'élaboration d'une structure électrochrome multicouche
WO2014113796A1 (fr) * 2013-01-21 2014-07-24 Kinestral Technologies, Inc. Oxydes électrochimiques mixtes de lithium, de nickel, de métal du groupe 5

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TIAN B ET AL: "Niobium doped lithium titanate as a high rate anode material for Li-ion batteries", ELECTROCHIMICA ACTA, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, BARKING, GB, vol. 55, no. 19, 30 July 2010 (2010-07-30), pages 5453 - 5458, XP027474713, ISSN: 0013-4686, [retrieved on 20100424], DOI: 10.1016/J.ELECTACTA.2010.04.068 *
TING-FENG YI ET AL: "Structure and Electrochemical Performance of Niobium-Substituted Spinel Lithium Titanium Oxide Synthesized by Solid-State Method", JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. 158, no. 3, 10 January 2011 (2011-01-10), pages A266 - A274, XP055264217, ISSN: 0013-4651, DOI: 10.1149/1.3533391 *

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