KR20200027538A - 이중 활성 캐소드 물질 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (19)
- Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제조하는 방법이며,
Li-함유 올리빈 물질을 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시켜 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제공하는 것
을 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 어닐링하여 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 수득하는 것을 포함하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질이 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 이중-층상 산화물 또는 스피넬이거나, 또는 Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물인 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, Al이고, 0 < x < 1임)를 갖는 것인 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, Al이고, 0<x이고, x+y+z+k=1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질을 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시키는 것이 연소 합성에 의한 것인 방법.
- Li-풍부 층상 산화물에 흡장된 Li-함유 올리빈 물질을 포함하는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제8항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질이 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제8항 또는 제9항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 이중-층상 산화물 또는 스피넬이거나, 또는 Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, Al이고, 0 < x < 1임)를 갖는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, Al이고, 0<x이고, x+y+z+k=1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질 대 Li-풍부 층상 산화물의 몰비가 1:0.01 내지 1:1 또는 1:0.01 내지 1:0.2 또는 1:0.02 내지 1:0.1인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 셀 하우징; 및
셀 하우징 내의 캐소드, 애노드 및 전해질
을 포함하며,
여기서 캐소드는 애노드로부터 전기적으로 절연되지만 전해질에 의해 애노드에 전기화학적으로 커플링되며, 캐소드는 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인
전기화학 셀. - 전해질, 애노드 및 캐소드를 셀 하우징 내로 로딩하는 것을 포함하며, 캐소드는 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인, 전기화학 셀을 제작하는 방법.
- 제15항에 있어서, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 적어도 180 mA h g-1 또는 적어도 200 mA h g-1 또는 적어도 250 mA h g-1의 방전 용량을 갖는 것인, 전기화학 셀을 제작하는 방법.
- 전기화학 셀을 작동시키는 방법이며,
제14항에 따르지만, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 망가니즈를 포함하는 것인 전기화학 셀에 충전 전위를 적용하여, 이로써 캐소드로부터의 리튬이 애노드의 적어도 일부분을 형성하게 하고;
셀의 방전 전위가 리튬 금속에 대하여 2.0 - 3.5 V에 도달하도록 허용하는 것
을 포함하며,
셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태가 3.5+ 이상인
방법. - 제17항에 있어서, 셀의 충전 전위가 리튬 금속에 대하여 4.5 - 5.1 V에 도달하도록 허용되고/거나 셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태가 3.8+ 이상인, 전기화학 셀을 작동시키는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
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