制备电极材料的方法

文档序号:7113182阅读:320来源:国知局
专利名称:制备电极材料的方法
制备电极材料的方法本发明涉及一种制备电极材料的方法,其包括用至少一种每分子具有至少一个烷氧基或至少一个卤原子的硼化合物处理包含Li和至少一种过渡金属作为阳离子的混合氧化物。本发明进一步涉及可由本发明的方法获得的电极材料及其在电化学电池制备中或用于电化学电池制备的用途。本发明进一步涉及包含至少一种本发明电极材料的电化学电池。在寻求使用锂离子作为导电物质的电池组的有利电极材料中,迄今为止已提出了许多材料,例如含锂尖晶石、混合氧化物如锂化的镍-锰-钴氧化物和锂-铁磷酸盐。当前尤其关注混合氧化物。为了提高基于通常极重的这类电极的电化学电池的能量密度,不断寻求具有改善的充/放电性能的改良电极材料。此外,关注能使电化学电池极其稳定的阴极材料。US 2009/0286157提出了一种表面改性锂离子电池组的电极的方法,借此可减少锂离子电池组操作期间的气体生成。所述表面改性方法基于电极材料与娃烧或有机金属化合物的反应。然而,所提出的许多硅烷和有机金属化合物的制备费力且难以处理。因此,已发现了开头所定义的方法,也简称为“本发明的方法”。本发明方法起始于包含作为阳离子的Li和至少一种过渡金属,优选至少两种,更优选至少三种不同过渡金属的混合氧化物。所述混合氧化物优选包含不超过10种,更优选不超过5种不同的过渡金属作为阳离子。短语“包含作为阳离子”应理解为意指并非仅以痕量存在于本发明所用的混合氧化物中,而是以基于所述混合氧化物的总金属为至少I重量%的比例,优选以至少2重量%的比例,更优选以至少5重量%的比例存在的那些阳离子。 在本发明的一个实施方案中,所述混合氧化物包含三种不同的过渡金属作为阳离子。在本发明的一个实施方案中,锂可被一种或多种其他碱金属或镁以至多5摩尔%的量代替。锂优选被其他碱金属或镁以少于0.5摩尔%的量代替。在本发明的一个实施方案中,锂可被至少一种其他碱金属或镁以至少lOmol-ppm
的量代替。在本发明的一个实施方案中,混合氧化物以颗粒形式,例如平均直径为IOnm至ΙΟΟμπι的颗粒形式存在。就此而言,颗粒可包括初级颗粒和二级颗粒。在本发明的一个实施方案中,混合氧化物的初级颗粒具有10-950nm的平均直径,且二级颗粒具有1_100 μ m的
平均直径。在本发明的一个实施方案中,在本发明上下文中也可称为“M”的过渡金属选自元素周期表第 3-12 族,例如 T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Zn 或 Mo,优选 Mn、Co 和 Ni。在本发明的一个实施方案中,混合氧化物选自通式(I)的化合物:
LizMxOy (I)其中变量各自如下选择:M为一种或多种元素周期表第3-12族的金属,例如T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Zn或Mo,优选 Mn、Co 和 Ni,X 为 1-2,y 为 2-4,z 为 0.5-1.5。在本发明的一个实施方 案中,混合氧化物选自通式(Ia)或(Ib)的化合物:LilttM1^tO2 (Ia)Li1+tM2_t04_a (Ib)其中a 为 0-0.4,其中t 为 0-0.4,且其他变量各自如上文所述选择。在本发明的一个实施方案中,M选自 Ni0.33Mn0.33Co0.33、Ni0.5Mn0.3Co0.2、Ni0.4Mn0.2Co0.4、Ni0.22^110.66〇ο0.12 > Ni0.4〇ο0.3Mn0.3、Ni0.45〇ο0.!Mn0.45 > Ni0.4〇ο0.jMng 5 和 Ni0.5Co0.!Mnll4O在本发明的一个实施方案中,混合氧化物可掺杂有一种或多种其他金属阳离子,例如碱土金属阳离子,尤其是Mg2+或Ca2+,或被其污染。在本发明的一个实施方案中,至多10重量%,例如0.5-10重量%的元素周期表第3-12族的金属被Al代替。在本发明的另一实施方案中,M未以可测量比例被Al代替。在本发明的一个实施方案中,通式(I)的化合物中至多5重量%的氧被F代替。在本发明的另一实施方案中,O未以可测量比例被F代替。在一个实施方案中,M选自Nia25Mna75t5当混合氧化物选自式(Ib)的化合物时,尤其优选该变型。M可以以例如+2价氧化态至最大可能氧化态存在,就Mn而言,优选呈+2至+4价氧化态,且就Co或Fe而言,优选呈+2至+3价氧化态。在本发明的一个实施方案中,混合氧化物可包含基于总混合氧化物为IOppm至5重量%的非氧离子的阴离子,例如磷酸根、硅酸根,尤其是硫酸根。根据本发明,用至少一种具有至少一个烷氧基,优选至少一个C1-Cltl烷氧基或至少一个选自碘、溴、氯和氟,优选氯,尤其优选氟的卤原子的硼化合物进行处理。这类硼化合物在本发明上下文中也简称为“硼化合物”。在本发明的一个实施方案中,用至少一种通式BXa(R%_a的化合物进行处理,其中变量各自定义如下:X为不同或优选一当a>l时一相同,且选自卤素如碘、溴,优选氯,尤其是氟,或OR2,R1为不同或优选相同(可能的话),且选自苯基和优选的C1-C6烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戍基、异戍基(isoamyl)、异戍基(isopentyl)、正己基、异己基和1,3_ 二甲基丁基,优选正C1-C6烷基,更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基,最优选甲基或乙基。就此而言,苯基或C1-C6烷基可未被取代或者例如被羟基或优选被卤素单取代或多取代。合适的取代苯基或C1-C6烷基的实例为羟甲基、氯甲基、溴甲基、对羟基苯基、间羟基苯基、邻轻基苯基、对氯苯基、间氯苯基、邻氯苯基、2-轻基乙基、3-轻基丙基、2-氯乙基、3_氯丙基和4-羟基丁基。R2不同或优选相同(可能的话),且选自C1-C6烷基,优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戍基、异戍基(isoamyl)、异戍基(isopentyl)、正己基、异己基和1,3-二甲基丁基,优选正C1-C6烷基,更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基,最优选甲基或乙基。a为1-3的整数,优选2或3,最优选3。在本发明的一个实施方案中,硼化合物选自通式BX3的化合物,其中变量X可不同或优选相同且选自卤素和0R2,其中R2相同或不同且选自C1-C6烷基。尤其优选硼化合物为三甲氧基硼烷(硼酸三甲酯)、三乙氧基硼烷(硼酸三乙酯)和三氟化硼。本发明方法可在气相或液(浓缩)相中进行。气相处理应理解为意指硼化合物主要(即至少50摩尔%)以气态存在。在本发明方法实施期间,所述混合氧化物当然不以气相存在。液相处理应理解为硼化合物以溶解、乳化或悬浮形式使用,或者如果其在处理温度下为液体,则以物质形式使用。在本发明方法实施期间,所述混合氧化物呈固体形式。在本发明的一个实施方案中,在_20°C至+1000°C,优选+20°C至+900°C的温度下用硼化合物对混合氧化物进行处理。在本发明的一个实施方案中,在溶剂或分散剂存在下用硼化合物对混合氧化物进行处理。合适的溶剂例如为脂族或芳族烃、有机碳酸酯,以及醚、缩醛、缩酮和非质子酰胺、酮和醇。实例包括:正庚烷、正癸烷、十氢化萘、环己烷、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙醚、异丙醚、正丁醚、甲基叔丁基醚、1,2- 二甲氧基乙烷、1,1- 二甲氧基乙烷、1,2- 二乙氧基乙烷、1,1- 二乙氧基乙烷、四氢呋喃(THF)、1,4-二雙烷、1,3-二氧戊环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲醇、乙醇和异丙醇。在本发明的一个实施方案中,硼化合物以气态形式,例如呈纯净形式或与载气一起使用。合适的载气例如为氮气、稀有气体如氩气,以及氧气或空气。在本发明的一个实施方案中,使用1-99体积%的载气和99-1体积%的气态硼化合物,优选5-95体积%的载气和95-5体积%的气态硼化合物。在本发明的一个实施方案中,本发明的方法在标准压力下进行。在本发明的另一实施方案中,本发明的方法升高的压力如1.1-20巴下进行。在本发明的另一实施方案中,本发明的方法在减压下如0.5-900毫巴,尤其是5-500毫巴下进行。在本发明的一个实施方案中,本发明的方法可进行I分钟至24小时,优选10分钟至3小时。在本发明的一个实施方案中,选择0.01:1-1000:1的混合氧化物对硼化合物的重量比。在本发明的一个实施方案中,用硼化合物对混合氧化物进行处理。在另一实施方案中,用两种不同的硼化合物例如同时或依次对混合氧化物进行处理。当然,根据本发明可不仅对一种混合氧化物进行处理,而且也可对两种或多种混合氧化物的混合物进行处理。在本发明的一个实施方案中,在例如由氢氧化物、碱性氧化物或碳酸盐形成混合氧化物的步骤后期或接近结束时对混合氧化物进行处理。在本发明的一个实施方案中,用硼化合物对混合氧化物进行的本发明处理在旋转管式炉、悬挂式反应器(pendelreaktor)、马弗炉或推进式加热炉(durchschiebeofen)中进行。在本发明的一个实施方案中,使用具有若干区段的推进式加热炉或悬挂式或旋转管式炉,并将包含硼化合物的气流引入至少一个区段,例如最后区段中。最后区段是指待加热的材料在离开炉之前最后通过的区段。在用硼化合物实际处理后,可移除未转化的硼化合物、任何副产物和任何所用溶剂。当用硼化合物对混合氧化物进行的处理在气相中进行时,可例如任选在减压下通过用纯惰性气体吹扫、通过抽真空或通过烘烤而移除未转化的硼化合物和任何副产物。当用硼化合物对混合氧化物进行的处理在溶剂存在下于液相中进行时,例如可通过过滤、萃取洗涤、蒸馏除去溶剂、蒸发硼化合物和/或溶剂或萃取,或者通过一种或多种上述措施的组合除去未转化的硼化合物和溶剂。随后,根据本发明处理的混合氧化物可例如在100-1000°C,优选200-600°C下进
行热后处理。热后处理可在空气或惰性载气下进行。在本发明的一个实施方案中,选用悬挂式钟罩窑(pendelrohrofen)、推进式加热炉或旋转管式炉进行热后处理。在本发明的一个实施方案中,热后处理进行I分钟至24小时,优选30分钟至4小时。在本发明的一个实施方案中,所述程序为用至少一种其他电极组分和硼化合物的混合物处理混合氧化物,其中电极组分选自碳、碳前体和聚合物粘合剂。在本发明的另一实施方案中,所述程序为仅用硼化合物处理混合氧化物,即不存在碳、碳前体和聚合物粘合剂。通过本发明方法制备的材料非常适于用作电极材料。因此,本申请进一步提供通过本发明方法制备的电极材料。其不仅具有母体混合氧化物的有利性能,而且具有非常好的自由流动性,且因此可以以极佳方式加工以制备电极。本发明进一步提供电极材料,其包含至少一种用基于混合氧化物为0.01-1重量%的呈+3价氧化态的硼改性的通式(I)混合氧化物(在本发明上下文中也简称为“本发明的改性混合氧化物”):LizMxOy (I)其中变量各自如下选择:M为一种或多种元素周期表第3-12族的金属,例如T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Zn 或 Mo,优选 Mn、Co 和 Ni,X 为 1-2,
y 为 2-4,z 为 0.5-1.5。不希望受限于理论,可假定可用+3价氧化态的硼对混合氧化物进行掺杂,这意味着硼占据晶格中的过渡金属位点,或者在另一变型中,硼与一种或多种元素周期表第3-12族的金属形成化合物。在本发明 的一个实施方案中,混合氧化物选自通式(Ia)或(Ib)的化合物:LilttM1^tO2 (Ia)Li1+tM2_t04_a (Ib)其中a 为 0-0.4,其中t 为 0-0.4,且其他变量各自如上文所述选择。在一个实施方案中,M选自NiQ.25MnQ.75。当混合氧化物选自式(Ib)的化合物时,尤其优选该变型。在本发明的一个实施方案中,M选自 Ni0.33Mn0.33Co0.33、Ni0.5Mn0.3Co0.2、Ni0.4Mn0.2Co0.4、Ni0.22^110.66〇ο0.12 > Ni0.4〇ο0.3Mn0.3、Ni0.45〇ο0.!Mn0.45 > Ni0.4〇ο0.jMng 5 和 Ni0.5Co0.!Mnll4O在本发明的一个实施方案中,至多10重量%,例如0.5-10重量%的元素周期表第3-12族的金属被Al代替。在本发明的另一实施方案中,M未以可测量比例被Al代替。本发明的电极材料可例如由本发明的方法获得。在本发明的一个实施方案中,本发明电极材料的改性,即用+3价氧化态的硼进行的改性均匀分布在所述电极材料的表面上。这应理解为意指硼原子不仅分布在混合氧化物颗粒的外表面,而且还分布在其孔内。此外,在本发明的一个实施方案中,用+3价氧化态的硼进行的改性如此均匀,以至于在混合氧化物颗粒表面处测得的浓度偏差优选不超过±20摩尔%,优选不超过±10摩尔%。本发明电极材料例如由于其良好的自由流动性而具有非常好的加工性,且在使用本发明的改性混合氧化物制备电化学电池时显示出良好的循环稳定性。本发明电极材料可进一步包含呈导电多晶型,例如呈炭黑、石墨、石墨稀、碳纳米管或活性碳形式的碳。本发明电极材料可进一步包含至少一种粘合剂,例如聚合物粘合剂。合适的粘合剂优选选自有机(共)聚合物。合适的(共)聚合物(即均聚物或共聚物)可选自例如可通过阴离子、催化或自由基(共)聚合获得的(共)聚合物,尤其是聚乙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚苯乙烯;以及至少两种选自乙烯、丙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚单体的共聚物。合适的还有聚丙烯。此外,合适的还有聚异戊二烯和聚丙烯酸酯。特别优选聚丙烯腈。在本发明的上下文中,聚丙烯 腈应理解为不仅意指聚丙烯腈均聚物,而且意指丙烯腈与1,3- 丁二烯或苯乙烯的共聚物。优选聚丙烯腈均聚物。在本发明的上下文中,聚乙烯应理解为不仅意指均聚乙烯,而且意指包含至少50摩尔%共聚乙烯和至多50摩尔%至少一种其他共聚单体的乙烯共聚物,所述其他共聚单体例如为α -烯烃,如丙烯、丁烯(1- 丁烯)、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-戍烯以及异丁烯;乙烯基芳族化合物,如苯乙烯;以及(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸的C1-Cltl烷基酯(尤其是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯);以及马来酸、马来酸酐和衣康酸酐。聚乙烯可为HDPE或LDPE。在本发明的上下文中,聚丙烯应理解为不仅意指均聚丙烯,而且意指包含至少50摩尔%共聚丙烯和至多50摩尔%至少一种其他共聚单体的丙烯共聚物,所述共聚单体例如乙烯和α-烯烃,如丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯和1-戊烯。聚丙烯优选为全同立构或基本上全同立构聚丙烯。在本发明的上下文中,聚苯乙烯应理解为不仅意指苯乙烯的均聚物,而且意指与丙烯腈、1,3- 丁二烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸的C1-Cltl烷基酯、二乙烯基苯(尤其是1,3- 二乙烯基苯)、1,2- 二苯基乙烯和α -甲基苯乙烯的共聚物。另一优选的粘合剂为聚丁二烯。其他合适的粘合剂选自聚氧化乙烯(PEO)、纤维素、羧甲基纤维素、聚酰亚胺和聚乙烯醇。在本发明的一个实施方案中,粘合剂选自具有50 000-1 000 000g/mol,优选至500 000g/mol平均分子量Mw的(共)聚合物。粘合剂可为交联或未交联的(共)聚合物。在本发明特别优选的实施方案中,粘合剂选自卤化(共)聚合物,尤其是氟化(共)聚合物。卤化或氟化(共)聚合物应理解为意指包含至少一种每分子具有至少一个卤原子或至少一个氟原子(更优选每分子具有至少两个卤原子或至少两个氟原子)的(共)聚合(共聚)单体的(共)聚合物。实例为聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯(PVdF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、全氟烷基乙烯基醚共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物和乙烯-氯氟乙烯共聚物。合适的粘合剂尤其为聚乙烯醇和卤化(共)聚合物,例如聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯,尤其是氟化(共)聚合物,如聚氟乙烯,尤其是聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯。导电含碳材料可选自例如石墨、炭黑、碳纳米管、石墨烯或至少两种上述物质的混合物。在本发明的上下文中,导电含碳材料也可简称为碳(B)。在本发明的一个实施方案中,导电含碳材料为炭黑。炭黑可选自例如灯黑、炉法炭黑、火焰黑、热裂碳黑、乙炔黑及工业黑。炭黑可包含杂质,例如烃,尤其是芳族烃,或者含氧化合物或含氧基团,例如OH基。此外,炭黑中也可存在含硫或含铁杂质。在一个变型中,导电含碳材料为部分氧化的炭黑。在本发明的一个实施方案中,导电含碳材料包括碳纳米管。碳纳米管(简称为CNT),例如单壁碳纳米管(SW CNT),优选多壁碳纳米管(MW CNT),本身是已知的。其制备方法及一些性能例如公开于 A.Jess 等,Chemie Ingenieur Technik 2006,78,94—100 中。在本发明的一个实施方案中,碳纳米管具有0.4-50nm,优选l_25nm的直径。在本发明的一个实施方案中,碳纳米管具有IOnm至Imm,优选100_500nm的长度。碳纳米管可由本身已知的方法制备。例如,可在一种或多种还原剂如氢气和/或其他气体如氮气存在下,分解挥发性碳化合物如甲烷或一氧化碳、乙炔或乙烯,或挥发性碳化合物的混合物如合成气。另一合适的气体混合物为氧化碳与乙烯的混合物。合适的分解温度例如为400-1000°C,优选500-800°C。合适的分解压力条件例如为标准压力至100巴,优选至10巴。单壁或多壁碳纳米管可通过例如于弧光中,尤其是在分解催化剂存在或不存在下分解含碳化合物而获得。在一个实施方案中,在分解催化剂如Fe、Co或优选Ni的存在下,进行挥发性含碳化合物的分解。在本发明的上下文中,石墨烯应理解为意指具有类似于单石墨层的结构的几乎理想或理想二维六方碳晶体。在本发明的一个实施方案中,通式(I)的化合物与导电含碳材料的重量比为200:1-5:1,优选 100:1-10:1。本发明的另一方面为一种电极,其包含至少一种通式(I)的化合物、至少一种导电含碳材料和至少一种粘合剂。通式(I)的化合物和导电含碳材料已如上文所述。本发明进一步提供使用至少一种本发明电极制备的电化学电池。本发明进一步提供包含至少一种本发明电极的电化学电池。在本发明的一个实施方案中,本发明电极材料包含:60-98重量%,优选70-96重量%的本发明的改性混合氧化物,1-20重量%,优选2-15重量%的粘合剂,1-25重量%,优选2-20重量%的导电含碳材料。本发明电极的几何形状可在宽范围内选择。优选将本发明电极构造成薄膜,例如厚度为10-250 μ m,优选20-130 μ m的薄膜。在本发明的一个实施方案中,本发明电极包含箔,例如金属箔,尤其是铝箔;或聚合物膜,例如聚酯膜,其可未经处理或硅化处理。本发明进一步提供本发明电极材料或本发明电极在电化学电池中的用途。本发明进一步提供一种使用本发明电极材料或本发明电极制备电化学电池的方法。本发明进一步提供包含至少一种本发明电极材料或至少一种本发明电极的电化学电池。根据定义,本发明电极在本发明电化学电池中用作阴极。本发明电化学电池包括对电极,其在本发明的上下文中定义为阳极,且其可例如为碳阳极,尤其为石墨阳极、锂阳极、硅阳极或钛酸锂阳极。本发明电化学电池可例如为电池组或蓄电池。除阳极和本发明电极之外,本发明电化学电池可包含其他组分,例如导电盐、非水性溶剂、隔板、输出导体(例如由金属或合金制成)以及电缆连接件和外壳。在本发明的一个实施方案中,本发明电池包含至少一种在室温下呈液体或固体的非水性溶剂,其优选选自聚合物、环状或非环状醚、环状和非环状缩醛以及环状或非环状有机碳酸酯。合适的聚合物实例尤其为聚亚烷基二醇,优选聚C1-C4亚烷基二醇,尤其为聚乙二醇。这些聚乙二醇可包含至多20摩尔%呈共聚合形式的一种或多种C1-C4亚烷基二醇。所述聚亚烧基~■醇优选为被甲基或乙基双封端的聚亚烧基~■醇。合适聚亚烷基二醇且尤其合适的聚乙二醇的分子量Mw可为至少400g/mol。合适聚亚烷基二醇且尤其合适的聚乙二醇的分子量仏可为至多5000000g/mol,优选为至多2 000 OOOg/moL.
合适的非环醚实例例如为异丙醚、正丁醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷,优选1,2_ 二甲氧基乙烷。合适的环醚实例为四氢呋喃和1,4- 二f烷。合适的非环状缩醛实例例如为二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、1,1-二甲氧基乙烷和1,1- _■乙氧基乙烧。合适的环状缩醛实例为1,3_ 二g烷,尤其为1,3_ 二氧戊环。合适的非环状有机碳酸酯实例为碳酸二甲酯、碳酸乙基甲基酯和碳酸二乙酯。合适的环状有机碳酸酯实例为通式(II)和(III)的化合物:
权利要求
1.一种制备电极材料的方法,其包括用至少一种每分子具有至少一个烷氧基或至少一个卤原子的硼化合物处理包含Li和至少一种过渡金属作为阳离子的混合氧化物。
2.如权利要求1的方法,其中所述处理在气相或液相中进行。
3.如权利要求1或2的方法,其中硼化合物选自通式BXa(R1)3I的化合物,其中变量各自定义如下: X相同或不同且选自卤素和0R2, R1相同或不同且选自C1-C6烷基和苯基,其各自未被取代或被羟基或卤素单取代或多取代, R2相同或不同且选自C1-C6烷基,且 a为1-3的整数。
4.如权利要求1-3中任一项的方法,其中硼化合物选自通式BX3的化合物,其中X可相同或不同且选自卤素和0R2,其中R2相同或不同且选自C1-C6烷基。
5.如权利要求1-4中任一项的方法,其中用与至少一种其他电极组分的混合物对混合氧化物进行处理,其中电极组分选自碳和聚合物粘合剂。
6.如权利要求1-5中任一项的方法,其中混合氧化物选自通式(I)的化合物: LizMxOy (I) 其中变量各自如下选择: M为一种或多种兀素周期表第3-12族的金属,X 为 1-2,I 为 2-4,z 为 0.5-1.5。
7.一种可如权利要求1-6中任一项获得的电极材料。
8.一种电极材料,其包含至少一种通式(I)的混合氧化物: LizMxOy (I) 其中变量各自如下选择: M为一种或多种兀素周期表第3-12族的金属,X 为 1-2,I 为 2-4,z 为 0.5-1.5, 其用基于所述混合氧化物为0.01-1重量%的+3价氧化态的硼改性。
9.如权利要求7或8的电极材料,其具有层或尖晶石结构。
10.如权利要求7-9中任一项的电极材料,其中呈+3价氧化态的硼均匀分布在所述电极材料的表面上。
11.如权利要求7-10中任一项的电极材料在制备电化学电池中或用于制备电化学电池的用途。
12.电化学电池,其包含至少一种如权利要求7-10中任一项的电极材料。
全文摘要
本发明涉及一种制备电极材料的方法,其特征在于用至少一种每分子具有至少一个烷氧基或至少一个卤原子的硼化合物处理包含Li和至少一种过渡金属作为阳离子的混合氧化物。
文档编号H01M4/1391GK103109409SQ201180045144
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月21日
发明者M·舒尔茨-多布里克, B·埃瓦尔德, J·K·拉姆派尔特 申请人:巴斯夫欧洲公司
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