专利名称：用于锂电池的阴极材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于锂电池的阴极材料。
电池是通常使用的电能来源。电池包含一般称作阳极的负电极和一般称作阴极的正电极。阳极含有能被氧化的活性材料；阴极含有或消耗能被还原的活性材料。阳极活性材料能够还原阴极活性材料。
当在装置中使用电池作为电能来源时，阳极和阴极实现电接触，使电子流过装置，发生各自的氧化和还原反应以提供电能。与阳极和阴极相接触的电解质含有流过位于电极之间的隔板的离子，以在放电过程中保持电池整体的电荷平衡。
一般而言，锂电池包括含有锂化二氧化锰的阴极。
在一方面，制备用于一次锂电池的锂化二氧化锰的方法包括在足以能充分地用锂离子置换二氧化锰中的质子的锂化温度下使二氧化锰与锂离子源接触，和在足以能充分地去除残余的和表面的水分的除水温度之下加热二氧化锰，以得到锂化二氧化锰，其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图。
在另一方面，制备用于电池的阴极的方法包括使二氧化锰与锂离子源接触，加热二氧化锰，以得到锂化二氧化锰，其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图，和用包括碳源和阴极活性材料的组合物涂覆集电器，其中阴极活性材料包括该二氧化锰。
在另一方面，一次锂电池包括含有含锂的阳极活性材料的阳极，含有其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图的锂化二氧化锰的阴极，以及阳极和阴极之间的隔板。
二氧化锰可以是源于过硫酸盐的化学二氧化锰、电化学二氧化锰或γ-二氧化锰。锂离子源可以是包含锂盐例如氢氧化锂的水溶液。锂化温度可以介于40℃和100℃之间。除水温度可以介于180℃和500℃之间，例如介于200℃和460℃之间。
在电池中，含锂的阳极活性材料可以是锂或锂合金。电池可包括与阳极、阴极和隔板相接触的非水电解质。非水电解质可包括有机溶剂。锂化的γ-二氧化锰的X射线衍射图可以是在2-θ(CuK□辐射)为24和32度附近具有峰，并且基本上所有或大部分的通常存在于γ-二氧化锰中的质子含量被锂离子所置换。所述电池可具有超过包含热处理过的二氧化锰(HEMD)的锂/二氧化锰电池的高电流容量和放电容量。
锂化二氧化锰可以应用于在高消耗条件下能够具有改善的容量和运行电压的Li/MnO2电池，与常规的Li/MnO2电池相比气体的产生量能降低。例如锂化γ-二氧化锰可适用于数字相机的电池。与包含热处理过的二氧化锰(HEMD)的锂/二氧化锰电池相比，包含锂化二氧化锰的一次锂电池可具有高运行电压、电流容量和放电容量。在电池的贮藏中锂化二氧化锰还能产生较少气体。锂化二氧化锰具有低的表面积和高的电学性能。即使二氧化锰中的质子含量基本上完全被锂所置换，锂化二氧化锰的X-射线衍射图也与母体二氧化锰起始材料的X-射线衍射图基本相同。
在下面的附图和描述中，详细记载了一种或多种实施方案。从描述和附图以及权利要求来看，其它的特点、目标和优点将是显而易见的。
图1为电池的示意图。
图2A为高质子含量的γ-二氧化锰的典型X射线衍射图。
图2B为本发明中介于200℃和400℃温度之间干燥的锂交换γ-二氧化锰的典型X射线衍射图。
图2C为热处理过的二氧化锰(HEMD)的典型X射线衍射图。
图2D为由过硫酸盐制备的二氧化锰(p-CMD)的典型X射线衍射图。
图2E为热处理过的锂化的由过硫酸盐制备的二氧化锰(Li-p-CMD)的典型X射线衍射图。
图2F为美国专利6,190,800中的热处理过的锂交换二氧化锰的典型X射线衍射图。
图3A为热处理过的二氧化锰(HEMD)和锂处理过的由过硫酸盐制备的二氧化锰(Li-p-CMD)的容量谱，其为放电电压的函数。
图3B是锂化的过硫酸盐二氧化锰和热处理过的二氧化锰的典型电化学谱。
图3C锂化的过硫酸盐二氧化锰和过硫酸盐二氧化锰的典型电化学谱。
图3D是锂化γ-二氧化锰和含锂热处理过的二氧化锰的典型电化学谱。
参考图1，一次锂电化学电池10包括与负极引线(lead)14电接触的阳极12、与冠体18电接触的阴极16、隔板20和电解质。阳极12、阴极16、隔板20和电解质包含于外壳22之内。电解质可以是包括溶剂系统和至少部分溶解在该溶剂系统中的盐的溶液。外壳22的一端用正极外部接触体24和能够提供气密性和流体密封的环状绝缘垫26封闭。冠体18和正极引线28能够连接阴极16与正极外部接触体24。安全阀置于正极外部接触体24的里侧，其设计成当压力超过某些预定值时能降低电池10内部的压力。在某些情况下，正极引线可以为圆形或环形的形状，并且可以与圆筒同轴放置，并包括在阴极方向上的径向扩展部分。电化学电池10可以是例如圆筒状弯曲电池、钮扣或硬币式电池、棱柱形电池、刚性薄片形电池或者为柔性袋、信封或袋形电池。
阳极12可包括碱金属和碱土金属，例如锂、钠、钾、钙、镁或它们的合金。阳极可包括碱金属和碱土金属与另外一种金属或其它金属例如铝的合金。含锂的阳极可以包括元素锂、锂嵌入化合物或锂合金或它们的组合。
电解质可以是包括溶剂和盐的非水电解质溶液。电解质可以是液体电解质或聚合物电解质。盐可以是碱金属或碱土金属盐，例如锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐或它们的组合。锂盐的例子包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、碘化锂、溴化锂、四氯铝酸锂、三氟甲磺酸锂、LiN(CF3SO2)2和LiB(C6H4O2)2。高氯酸盐，例如高氯酸锂，可以包含在电解质中，这有助于抑制电池中的例如在集电器中的铝或铝合金的腐蚀。电解质溶液中盐的浓度范围可以是0.01摩尔浓度至3摩尔浓度，0.5摩尔浓度至1.5摩尔浓度，在某些实施方案中，可以为1摩尔浓度。
溶剂可以是有机溶剂。有机溶剂的例子包括碳酸酯、醚、酯、腈和磷酸酯。碳酸酯的例子包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。醚的例子包括二乙醚、二甲醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷和四氢呋喃。酯的例子包括丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯和γ-丁内酯。腈的例子包括乙腈。磷酸酯的例子包括磷酸三乙酯和磷酸三甲酯。电解质可以为聚合物电解质。
可以由任何使用于锂一次或二次电池隔板的隔板材料形成隔板20。例如，可以由聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺(例如尼龙)、聚砜、聚氯乙烯或它们的组合形成隔板20。隔板20的厚度可以是约12微米至约75微米，更优选12至约37微米。可以将隔板20切割成与阳极12和阴极16尺寸相似的许多片，并如图1所示置于其间。特别是应用在圆柱形电池之中时，可以将阳极、隔板和阴极卷绕在一起。然后可以将阳极12、阴极16和隔板20置于外壳22之内，外壳22可以由金属制成，例如镍、镀镍的钢、不锈钢、覆铝不锈钢、铝或铝合金，或由塑料制成，例如聚氯乙烯、聚丙烯、聚砜、ABS或聚酰胺。可以用电解质溶液填充包含阳极12、阴极16和隔板20的外壳22，然后用正极外部接触体24和环形绝缘垫26进行隔绝密封。
阴极16包括含有锂化二氧化锰的组合物。可以通过用锂离子源对得自于过硫酸盐的化学二氧化锰或γ-二氧化锰进行处理，使锂离子置换二氧化锰中的质子，从而制得锂化二氧化锰。例如，在美国专利5,277,890、5,348,728和5,482,796中描述了得自于过硫酸盐的化学二氧化锰(p-CMD)的制备，上面每一篇均全文引入以供参考。例如，在美国专利4,133,856中描述了热处理过的二氧化锰的制备，其全文引入以供参考。例如，在“Structural Relationships Between theManganese(IV)Oxides”，Manganese Dioxide Symposium，1，TheElectrochemical Society，Cleveland，1975，pp.306-327中描述了γ-二氧化锰，现将其全文引入本文以供参考。锂离子源可以是含有锂盐的水溶液，例如氢氧化锂。锂离子交换可以在高于室温的温度下进行，例如介于40℃和120℃之间，或介于60℃和100℃之间。
然后加热锂交换的材料以除掉残留的和表面的湿气。可以在空气、氧气、惰性气氛或真空下加热该材料。材料的加热温度可以超过150℃、超过180℃、低于500℃或低于480℃。这将使二氧化锰转化为锂化γ-二氧化锰相或转化为斜方锰矿(ramsdellite)LiMD相。
γ-二氧化锰可以具有化学式(a)MnO2·(b)MnOOH·(c)□(OH)4其中△用来表示Mn(IV)晶格中的阳离子空位。例如，在一种组成中，(a)是0.9，(b)是0.06，(c)是0.04。正如在此全文引用以供参考的美国专利6,190,800所公开的那样，通过在环境温度下将二氧化锰暴露于pH为13的含水氢氧化锂中，在二氧化锰中的晶格质子约有一半被锂离子所置换。通过在更高的温度下实施锂交换，例如在60℃或100℃，可能减少或避免阳离子空位点的破坏和增加锂的吸收，则能置换γ-二氧化锰中初始存在的质子的75％或更多。
在某些情况下，p-CMD可以具有低的BET表面积，例如低于30m2/g。其它的能够采用此法处理的二氧化锰材料包括具有人造斜方锰矿特性的替代形式的γ-二氧化锰，例如通过LiMn2O4尖晶石的酸浸出和通过Mn2O3和Mn3O4的酸处理获得的γ-二氧化锰材料可能是合适的，或者λ-二氧化锰。通过加热锂化p-CMD产生的锂化二氧化锰相的稳定化可部分归因于高阳离子空位浓度带来的高锂含量。因此，在该方法中可以使用具有高阳离子空位水平的其它二氧化锰材料。此外，在某些条件下，提高锂化温度能够有利地增加材料中的锂离子含量。例如，大约Li0.22MnO2的锂水平经过在空气中于200℃下热处理6小时可以形成BET表面积约为15m2/g的材料。选择的材料应该具有γ-二氧化锰而不是在Li电池中通常使用的HEMD的特征X射线衍射图。
阴极组合物还可以包含粘合剂，例如聚合物粘合剂，如PTFE、PVDF、Kraton或Viton(例如，偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物)。阴极组合物还可以包含碳源物质，例如炭黑、包括膨胀石墨的人造石墨或包括天然石墨的非人造石墨、炔属中间相碳、焦炭、石墨化碳纳米纤维或聚乙炔半导体物质。
阴极包括集电器，阴极活性材料可被涂覆或以其它方式沉积在其上。集电器可具有与正极引线28接触的区域和与活性材料接触的第二区域。集电器用来在正极引线28和活性材料之间导电。可以由坚固并且是良导电体(即具有低电阻率)的材料制造集电器，例如像不锈钢、钛、铝或铝合金的金属。集电器可以采用的一种形式是膨胀金属网或网栅，例如非织造膨胀金属箔。不锈钢、铝或铝合金网栅可以从ExmetCorporation(Branford，CT)购得。
一般而言，通过将阴极材料涂覆到集电器上并干燥，然后压制涂覆的集电器，由此制造阴极。通过将活性材料与其它组份，例如粘合剂、溶剂/水和碳源物质，混合在一起制备阴极材料。集电器可以包含金属，例如钛、不锈钢、铝或铝合金。集电器可以是膨胀金属网栅。为形成阴极材料，可将活性材料(例如二氧化锰)与碳(例如石墨和/或乙炔黑)结合在一起，并混合少量的水。然后以阴极浆涂覆集电器。
在圆柱形电池中，阳极和阴极螺旋卷绕在一起，阴极集电器的一部分从卷形的一端轴向延伸。集电器从卷形中延伸出的部分可以不含阴极活性材料。为了使集电器与外部接触体连接，可以将集电器的暴露端焊接于金属接头，该金属接头与外部电池接触体是电接触的。网栅的卷绕方向可以是纵向、拉力方向(pulled direction)、与纵向垂直或与拉力方向垂直。可以将接头焊接到网栅以使网栅和接头组件的电导率最小化。或者的话，集电器的暴露端可以和与外部电池接触体电接触的正极引线机械接触(即未被焊接)。与带有焊接接触体的电池相比，具有机械接触体的电池的制造需要更少的零部件和制造步骤。暴露的网栅朝向卷绕中心弯曲以产生圆顶或冠体，冠体的最高点在卷绕轴之上，对应于圆柱形电池的中心，这时机械接触体可能更有效。在冠体构造中，网栅的导线束比非成形状形式的具有更密集的排列。冠体可以被整齐地折叠，可以精确地控制冠体的尺寸。
正极引线28可以包含不锈钢、铝或铝合金。正极引线可以为环形的形状，并且可以与圆筒同轴放置。正极引线还可包括在阴极方向上的径向扩展部分，其可与集电器接合。扩展部分可以为圆形的(例如环形或椭圆形)、矩形的、三角形的或其它的形状。正极引线可包括具有不同形状的扩展部分。正极引线与集电器是电接触的。正极引线与集电器的电接触可以通过机械接触方式来实现。或者，可以将正极引线和集电器焊接在一起。正极引线与阴极集电器是电接触的。该电接触可以是正极引线与集电器之间机械接触的结果。
实施例1(锂化p-CMD)如下述制备p-CMD。将硫酸亚锰(239克，1.6摩尔)溶解于1.8L水中，加入过硫酸钠(346克，1.45摩尔)，搅拌并溶解。将溶液在搅拌下加热至55℃。5小时后，pH为0.98，在溶液中出现相当量的黑色固体。移去加热将溶液搁置过夜。加入LiOH固体以中和氧化过程所产生的酸，达到pH为1.14。然后将溶液加热至84℃，在这当中pH下降至0.48。进行使用LiOH的第二次中和，使pH到2.05。然后将溶液加热至90℃保持一小时，冷却并用烧结玻璃过滤器进行收集。将收集到的沉淀在60℃下干燥过夜，形成块状物，将其分散在水中，过滤形成微细分开的粉末。产物的总产量是约129克；1.48摩尔。
该p-CMD的锂交换如下进行。将p-CMD(50克，0.6摩尔)分散在50m l去离子水中，在不断搅拌下加入固体LiOH.H2O(3.4克，0.08摩尔)。约1小时后终了pH达到12.6。将LiOH溶液中的MnO2浆在高pH条件下放置，搁置过夜。然后通过压力过滤器对浆进行过滤以分离锂交换的p-CMD。在室温下将湿的p-CMD放置过夜以干燥，然后在60℃下干燥。产物的总产量是50.7克，0.6摩尔。过硫酸盐制备的二氧化锰的X射线衍射图示于图2D中。然后将锂交换的p-CMD在350℃下热处理1小时以制备锂化过硫酸盐-二氧化锰。锂化过硫酸盐-二氧化锰的X射线衍射图与图2E中所示的几乎相同。在其它的实施例中，将锂化的p-CMD在450℃下热处理不同的时间。
实施例2(锂化γ-二氧化锰)将EMD(Kerr-McGee High Power碱性级MnO2)(300g)置于2L的烧杯中，并用约1L的水使之分散。加入硫酸以除去可交换的钠。将在酸中的MnO2悬浮物进行过滤，除去滤液，得到酸洗的不含钠的MnO2，如美国专利5,698,176所描述的那样。再将二氧化锰分散在水中，在热板上加热至60℃，在不断搅拌和监视pH的情况下加入固体LiOH.H2O(30.7克)。与在室温下达到13的名义pH的锂化形成对比的是，悬浮液保持在约11.3的pH值。将LiOH溶液中的MnO2浆放置，令其搁置过夜。用更多的固体氢氧化锂将pH调节到12.5的目标pH值。然后通过细孔烧结玻璃过滤器或压力过滤器对浆进行过滤以分离锂交换的二氧化锰。然后将湿二氧化锰在100℃下干燥过夜以得到深褐色粉末。观察到的锂吸收相当于0.21Li/摩尔MnO2。为去除残留的表面和晶格水分，将MnO2在200℃下干燥6小时。选择200℃的干燥温度是由于固态MAS6Li NMR测量显示在200℃时在EMD中的Li和质子都是可移动的。图2A(得自于Kerr-McGee的质子化γ-二氧化锰)和图2B的比较表明，在200℃下干燥以后，锂化γ-二氧化锰为γ相。
比较例1(HEMD)将δEMD(锂级别MnO2)(1200g)置于加热炉中，在350℃下于空气流中加热7小时的一段时间。将加热炉的温度在6小时的时间中逐渐提高到350℃，然后在350℃下保持7小时。得到的材料HEMD具有图2C显示的X射线衍射图，并且基本上认为其为美国专利4,133,856中的材料。在后来的实例中，该材料用作比较例1。
比较例2(锂化热处理二氧化锰LiMD)将Kerr-McGee High Power碱性级EMD或δEMD(锂级别MnO2)(1200g)置于2L的烧杯中，并用约1L的水使之分散。在不断搅拌和监视pH的情况下加入固体LiOH.H2O。当达到期望的12.5附近的pH时，将LiOH溶液中的MnO2浆放置，令其搁置过夜。然后用更多的固体氢氧化锂将pH调节到12.5的目标pH值。在氢氧化锂溶液中搁置过夜可以使二氧化锰中的质子和锂离子达到扩散平衡并达到锂对质子的最大限度的置换。然后通过细孔烧结玻璃过滤器或压力过滤器对浆进行过滤以分离锂交换的二氧化锰。然后将湿二氧化锰在100℃下干燥过夜以得到深褐色粉末。为去除残留的表面和晶格水分，将MnO2在空气中于350℃下干燥6小时。可以将温度升高到400℃那样高的温度，也不会改变反应的产物，但是，例如在空气中加热到450℃那样的温度，造成Mn2O3的生成，可表明发生了不利的氧损失。再一次地，该锂化二氧化锰具有图2F表示的衍射图，表明其为美国专利6,190,800中描述的材料。
实施例4(SPECS)通过使用SPECS低速率放电测试区别实施例1-2的锂化γ-二氧化锰产品与比较例1和2的热处理的二氧化锰(HEMD)和锂交换的热处理EMD(LiMD)。在SPECS测试中，将电池在恒定的电压放电预先选定的一段时间，然后步进到新的电压。例如在A.H.Thompson，Electrochemical Potential SpectroscopyA New ElectrochemicalMeasurement，J.Electrochemical Society 126(4)，608-616(1979)；Y.Chabre and J.Pannetier，Structural and ElectrochemicalProperties of the Proton/γ-MnO2System，Prog.Solid St.Chem.23，1-130(1995)和它们的参考文献中均描述了SPECS测试。现将它们每一篇全文引入到本文以供参考。该试验的一个输出结果是电压谱，其可以回答在给定的电压下材料可以多快的速率放电的问题。
实施例2的锂化γ-二氧化锰和HEMD的SPECS曲线示于图3A。如图3A所示，实施例1的锂化γ-二氧化锰具有以约3.25V为中心的较高的初始放电过程和以约2.87V为中心的第二放电过程，而比较例1的HEMD则是以约2.68V为中心的单个过程。相对于比较例1，实施例1材料的提高的高电压在放电中提供了更高的运行电压。
实施例1的锂化过硫酸盐-二氧化锰和HEMD的SPECS曲线示于图3B。如图3B所示，锂化过硫酸盐二氧化锰经历了一系列放电过程，与HEMD显示的以约2.68V为中心的单一过程相比，两个最显著的过程以约3.07和2.94V为中心。
图3C表示热处理的锂化过硫酸盐二氧化锰的电化学谱与母体过硫酸盐二氧化锰的SPECS曲线的比较。如图3C所示，与经过热处理后的过硫酸盐二氧化锰相比，在经过350℃处理之后，锂化过硫酸盐二氧化锰具有更高的运行电压。
比较例2的热处理含锂二氧化锰和本发明实施例2的电化学谱示于图3D。如图3D所示，实施例1的材料显示了更高的电压，从而在电池中具有更好的运行电压。
实施例5(箔袋气体测试)测试锂化γ-二氧化锰与电解质接触时的气体析出。对HEMD、实施例1在350℃热处理后的锂化p-CMD、实施例2中200℃热处理后的锂化γ-二氧化锰、比较例2的在空气中350℃热处理7小时后锂化二氧化锰和比较例1的HEMD进行箔袋气体测试。在箔袋气体测试中，将电解质(10w/o EC 20w/o PC和70w/o DME与0.6MLiTFS)(1.8克)和锂化二氧化锰(6.5克)均密封于覆铝迈拉(Mylar)袋中并贮存在60℃下。通过水下的排水量和重量确定气体析出量。还确定了BET表面积。列于表1的结果表明，无论与比较例1还是比较例2相比，实施例2的锂化γ-二氧化锰能产生较少的气体。实施例1的锂化过硫酸盐二氧化锰与比较例1和2相比，仅仅产生稍多一点的气体。
实施例6(比例Optio测试)测试包括锂化γ-二氧化锰阴极材料和锂阳极的2430型号硬币式电池的电化学性能，Optio测试条件列于表2。
实施的一个测试是Optio数字相机测试。Optio测试的确定是采取Optio 330相机的载荷状态并缩放至适合2430型号的硬币式电池。其包括一系列脉冲以模拟加在相机中使用的电池上的负载。制备包含HEMD(比较例1)、p-CMD(对照)、实施例1的Li-p-CMD和实施例2的锂化二氧化锰的电池，并在新鲜的条件下进行测试。测试五到八个电池并将结果取平均值。阈电压2.5、2.0、1.8和1.5以上的循环次数列于表3。
表3
如表2所示，实施例1的Li-p-CMD和实施例2的锂化γ-二氧化锰的性能优于标准截止电压2.0V的HEMD材料，并在更高的截止电压下提供更多的服务。实施例1的Li-p-CMD和锂化γ-二氧化锰的高性能还表现在它们的高平均运行电压。锂化γ-二氧化锰甚至能在2.5V截止电压下提供优良的服务。绘制Optio协议的高消耗步骤的初始和终了电压，放电的中间点的电压作为Optio测试的服务质量的量度。当以此进行评估时，采用HEMD的电池具有2.35的平均负载电压，采用实施例1的Li-p-CMD的电池具有2.68的平均电压(330mV的优势)，采用锂化γ-二氧化锰的电池具有2.78的平均电压(430mV的优势)。
已经描述了许多的实施方案。但应理解的是，可以做出许多变化。因此，其它的实施方案也在下述的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种制备用于一次锂电池的锂化二氧化锰的方法，所述方法包括在足以能充分地用锂离子置换二氧化锰中的质子的锂化温度下使二氧化锰与锂离子源接触；和在足以能充分地去除残余的和表面的水分的除水温度下加热所述二氧化锰，以得到锂化二氧化锰，其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述二氧化锰是得自于过硫酸盐的化学二氧化锰。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述二氧化锰是γ-二氧化锰。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述锂离子源是含有锂盐的水溶液。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述锂盐为氢氧化锂。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述锂化温度介于40℃和100℃之间。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述除水温度介于180℃和500℃之间。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述除水温度介于200℃和460℃之间。
9.一种制备电池阴极的方法，所述方法包括使二氧化锰与锂离子源接触；加热二氧化锰，以得到锂化二氧化锰，其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图；和用包括碳源和阴极活性材料的组合物涂覆集电器，其中所述阴极活性材料包括二氧化锰。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述二氧化锰是得自于过硫酸盐的化学二氧化锰。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述二氧化锰是γ-二氧化锰。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述锂离子源是含有锂盐的水溶液。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述锂盐为氢氧化锂。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述锂化温度介于40℃和100℃之间。
15.如权利要求9所述的方法，其中所述除水温度介于180℃和500℃之间。
16.如权利要求9所述的方法，其中所述除水温度介于200℃和460℃之间。
17.一次锂电池，所述电池包括含有含锂的阳极活性材料的阳极；含有其X射线衍射图基本上类似于锂化之前的二氧化锰的X射线衍射图的锂化二氧化锰的阴极；和阳极和阴极之间的隔板。
18.如权利要求17所述的电池，其中所述含锂的阳极活性材料为锂或锂合金。
19.如权利要求17所述的电池，所述电池还包括与阳极、阴极和隔板接触的非水电解质。
20.如权利要求19所述的电池，其中所述非水电解质包括有机溶剂。
21.如权利要求17所述的电池，其中所述电池具有超过包含热处理过的二氧化锰的锂-二氧化锰电池的高电流容量和放电容量。
全文摘要
锂电池包括包含锂化γ－二氧化锰的阴极。所述电池可具有超过包含热处理过的二氧化锰的锂－二氧化锰电池的高电流容量和放电容量。
文档编号C01G45/00GK1910769SQ200580002973
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月21日 优先权日2004年1月22日
发明者T·E·波芬格, W·L·鲍夫登, R·A·西罗迪纳, 张矾 申请人:吉莱特公司