專利名稱：電極材料和形成電極材料的方法
電極材料和形成電極材料的方法發(fā)明背景 1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及電極材料和形成電極材料的方法。2.相關(guān)領(lǐng)域描述便攜式電子裝置(例如個人計算機和移動電話機)領(lǐng)域取得了顯著進步。便攜式電子裝置需要具有高能量密度，體積小、重量輕并且可靠的可充電電力存儲裝置。例如，鋰離子二次電池是已知的這種電力存儲裝置。此外，由于對環(huán)境問題和能量問題的認(rèn)識提高， 安裝有二次電池的電力推進車輛也在快速發(fā)展。鋰離子二次電池中，已知具有橄欖石結(jié)構(gòu)并包含鋰(Li)和鐵0 )、錳(Mn)、鈷 (Co)或鎳(Ni)的磷酸化合物，例如磷酸鋰鐵(LiFePO4)、磷酸鋰錳(LiMnPO4)、磷酸鋰鈷 (LiCoPO4)或磷酸鋰鎳(LiNiPO4)用作正極活性材料(參見專利文獻(xiàn)1，非專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2)。此外，認(rèn)為具有橄欖石結(jié)構(gòu)的基于(硅酸鹽)的化合物與具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽化合物一樣可以用作鋰離子二次電池的正極活性材料(例如，專利文獻(xiàn)2)。此外，專利文獻(xiàn)2中公開了通過在正極活性材料中加入碳組分來增加正極活性材料電導(dǎo)率的方法。[參考文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本公開專利申請第Hl1-25983號[專利文獻(xiàn)2]日本公開專利申請第2007-335325號[非專利文獻(xiàn)][非專禾丨J 文獻(xiàn) l]Byoungwoo Kang, Gerbrand Ceder, “ Nature “ ，2009， Vol. 458(12)，pp. 190-193[非專禾丨J 文獻(xiàn) 2]F. Zhou 等，“Electrochemistry Communications “，2004， Vol. 6，pp.1144-1148

發(fā)明內(nèi)容
但是，具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽化合物或具有橄欖石結(jié)構(gòu)的硅酸鹽化合物的體相電導(dǎo)率(bulk electrical conductivity)低，其單一顆粒難以獲得足夠的特性從而用作電極材料?？紤]到上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有改進電導(dǎo)率的電極材料和在本發(fā)明一個實施方式中使用該電極材料的電力存儲裝置。此外，一個目的是提供具有高容量的電極材料和本發(fā)明一個實施方式中使用該電極材料的電力存儲裝置。本發(fā)明的一個實施方式是電極材料和形成電極材料的方法。將在下文中描述其具體內(nèi)容。
4
本發(fā)明的一個實施方式是一種顆粒電極材料，它包括含有由通式Li2MSi04(式中， M表示選自Fe、Co、Mn和Ni的至少一種元素)表示的化合物作為主要組分的芯，和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋所述芯的覆蓋層。通式Li2MSiO4中的M可以與通式LiMPO4中的M不同或相同。此外，優(yōu)選由通式 LiMPO4表示的化合物與由通式Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選固溶體材料設(shè)置在芯和覆蓋層之間。 該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選設(shè)置覆蓋所述覆蓋層的碳涂層。該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選所述碳涂層的厚度大于Onm且小于或等于lOOnm。該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選所述顆粒的粒度直徑大于或等于IOnm且小于或等于lOOnm。該結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選所述芯的重量重于所述覆蓋層的重量。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，可以得到具有高電導(dǎo)率的電極材料。此外，使用這種電極材料，可以得到具有高放電電容的電力存儲裝置。附圖
簡要說明附圖中圖IA和IB是正極活性材料(顆粒形式)的橫截面圖；圖2示出電力存儲裝置的一個例子的橫截面圖；圖3A和;3B是分別顯示電力存儲裝置的一個應(yīng)用實施例的示意圖；圖4是顯示電力存儲裝置的一個應(yīng)用實施例的透視圖；圖5是顯示電力存儲裝置的一個應(yīng)用實施例的示意圖；圖6是顯示無線電力供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)造的一個例子的示意圖；和圖7是顯示無線電力供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)造的一個例子的示意圖。發(fā)明詳述以下將參照附圖對實施方式進行詳細(xì)描述。應(yīng)注意，本發(fā)明不限于以下描述的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解本發(fā)明的方式和具體內(nèi)容可以以多種方式進行變化，而不偏離本說明書等公開的本發(fā)明的精神。不同實施方式的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)亟M合進行實施。 應(yīng)注意，以下所述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，同樣的部分或具有類似功能的部分用同樣的附圖標(biāo)記表示，并省略對其的具體描述。應(yīng)注意，某些情況下，為了方便理解，附圖等中所示的各結(jié)構(gòu)的位置、尺寸、范圍等未精確表示。因此，本發(fā)明不限于附圖等中所示的位置、尺寸、范圍等。應(yīng)注意，此說明書中，使用“第一”、“第二”和“第三”之類的序數(shù)是為了識別組分， 并不是用來限制組分?jǐn)?shù)。(實施方式1)在此實施方式中，參照圖IA和IB描述作為本發(fā)明一個實施方式的電極材料的結(jié)構(gòu)。圖IA是本發(fā)明一個實施方式中正極活性材料100的橫截面示意圖。正極活性材料100是顆粒形式，以下將描述的正極活性材料層使用顆粒形式的大量正極活性材料100形成。如圖IA所示，正極活性材料100包括含有由通式Li2MSiO4 (式中，M表示選自Fe、 Co、Mn和Ni的至少一種元素)表示的化合物作為主要組分的芯102，和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋所述芯102的覆蓋層104。此外，固溶體材料106存在于芯102和覆蓋層104之間。固溶體材料106中，少量由通式LiMPO4表示的化合物溶解于由通式Li2MSiO4表示的化合物中。固溶體材料106中，優(yōu)選有約10%的由通式LiMPO4表示的化合物溶解于由通式Li2MSiO4表示的化合物中。如圖IA所示，固溶體材料106存在于含有由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要組分的芯102，和含有由通式1^1^04表示的化合物作為主要組分的覆蓋層104之間。因此， 當(dāng)通式Li2MSiO4中的Li插入和脫離正極活性材料100表面時，能壘降低。結(jié)果是，使得正極活性材料100能得到接近理論容量的可用容量。此外，正極活性材料100的電導(dǎo)率得以提尚。正極活性材料100具有芯-殼結(jié)構(gòu)。所述芯-殼結(jié)構(gòu)是兩種化學(xué)物質(zhì)中的一種形成芯，兩種化學(xué)物質(zhì)中的另一種像殼一樣覆蓋所述芯的結(jié)構(gòu)。使用這種結(jié)構(gòu)，所述芯可以通過覆蓋層104變得穩(wěn)定，覆蓋層104因為芯102而具有高的功能性，可以同時利用芯102和覆蓋層104的特性。S卩，芯102包括由通式Li2MSiO4表示的化合物，1摩爾過渡金屬中包含 2摩爾Li ；這樣，正極活性材料100可以用作具有高容量的電極材料。此外，芯102被由通式LiMPO4表示的化合物覆蓋，所述由通式LiMPO4表示的化合物的電導(dǎo)率比由通式Li2MSiO4 表示的化合物高，從而可以形成具有高容量和高電導(dǎo)率的電極材料(正極活性材料100)。如圖IB所示，正極活性材料100包括含有由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要組分的芯102，和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋所述芯102的覆蓋層104。此外，覆蓋層104被碳涂層108覆蓋。此外，有固溶體材料106存在于芯102和覆蓋層104之間。如圖IB所示，通過設(shè)置在覆蓋層104表面的碳涂層108，正極活性材料100的電導(dǎo)率得以改進。此外，當(dāng)正極活性材料100通過碳涂層108彼此接觸時，正極活性材料100彼此電連接，從而可以進一步改進正極活性材料100的電導(dǎo)率。接下來，描述本發(fā)明一個實施方式中形成電極材料(正極活性材料100)的方法的
一個例子。首先，描述包含由通式Li2MSiO4表示的化合物的芯102的形成方法的一個例子。首先，將溶液加入通式中Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物、和通式中 Si的供應(yīng)源化合物中并混合；這樣形成了混合材料。例如，通式中M表示選自鐵0 )、錳 (Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)等的一種或多種元素。例如，可以使用鋰鹽，如碳酸鋰(Li2C03)、氧化鋰(Li20)、硫化鋰(Li2S)、過氧化鋰 (Li2O2)、硫酸鋰(Li2SO4)、亞硫酸鋰(Li2SO3)、或硫代硫酸鋰(Lij2O3)作為通式中Li的供應(yīng)源化合物。例如，可以使用氧化物，如氧化鐵(II) (FeO)、氧化錳(II) (MnO)、氧化鈷(II) (CoO)、氧化鎳(II) (NiO)，或草酸鹽，例如二水合草酸鐵(II) (FeC2O4 · 2H20)、二水合草酸錳 (II) (MnC2O4 ·2Η20)、二水合草酸鈷(II) (CoC2O4 ·2Η20)、或二水合草酸鎳(II) (NiC2O4 ·2Η20) 作為通式中M的供應(yīng)源化合物。例如，可以使用氧化硅(SiO2)作為通式中Si的供應(yīng)源化合物。此外，可以使用偏硅酸鋰(Li2SiO3)作為導(dǎo)入鋰和硅酸鹽的原料。接著，將溶劑加入通式中Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物、和通式中Si的供應(yīng)源化合物中并混合；這樣形成了混合材料。例如，可以使用球磨處理作為混合通式中Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物和通式中Si的供應(yīng)源化合物的方法。具體方法如下所述。將高揮發(fā)性溶劑例如丙酮加入化合物中，使用由金屬或陶瓷制成的球(球直徑大于或等于Φ Imm且小于或等于 Φ 10mm)，以大于或等于50rpm且小于或等于500rpm進行處理，時間大于或等于30分鐘且小于或等于5小時。通過進行球磨處理，可以將原料微?；瑫r進行混合，這樣可以在成形之后將Li2MSiO4微粒化。此外，通過進行球磨處理，這些化合物可以得以均一地混合，在成形之后電極材料的結(jié)晶度變高。雖然使用丙酮作為溶劑，但乙醇、甲醇或類似物也可以使用。例如，可以按照以下方式進行球磨處理使用偏硅酸鋰作為通式中Li的供應(yīng)源化合物和通式中Si的供應(yīng)源化合物，二水合草酸鐵(II)作為通式中M的供應(yīng)源化合物，加入丙酮作為溶劑。隨后，加入混合材料，這樣使得溶劑(丙酮)蒸發(fā)。接著，使用團粒壓制機向混合材料施壓，這樣將混合材料成形為團粒。將團粒進行第一次熱處理(預(yù)烘烤)。例如，將進行球磨處理的化合物混合材料(偏硅酸鋰和二水合草酸鐵(II))加熱至50°C，從而將溶劑(丙酮)蒸發(fā)。接著，使用團粒壓制機向混合材料施加14. 7Pa(150kgf/ cm2)的壓力5分鐘，這樣將混合材料成形為團粒。然后，成形為團粒的混合物在氮氣氣氛下進行第一次熱處理(預(yù)烘烤)。第一次熱處理可以在高于或等于250°C，且低于或等于450°C的條件下進行，優(yōu)選低于或等于400°C，時間大于或等于1小時，且小于或等于20小時，優(yōu)選小于或等于10小時。本實施方式中，第一次熱處理在350°C烘烤溫度下進行10小時。通過低于或等于400°C 的低溫第一次熱處理(預(yù)烘烤)，二水合草酸鐵(II)變?yōu)檠趸F(II)。第一次熱處理可以在惰性氣氛中進行以避免通式中M的氧化。例如，可以使用氮氣、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氙氣等)或類似物作為惰性氣氛。另外，第一次熱處理可以在氫氣氣氛下進行。接著，經(jīng)過第一次熱處理的混合材料用研缽等研磨，再將混合材料成形為團粒。將團粒進行第二次熱處理(主烘烤)。例如，第二次熱處理可以在惰性氣氛下，以高于或等于700°C且低于或等于800°C 的烘烤溫度進行大于或等于1小時且小于或等于20小時。例如，第二次熱處理可以在氮氣氣氛下以700°C烘烤溫度進行10小時。通過第二次熱處理，可以形成微?；碾姌O材料的芯。通過上述步驟，可以形成包含由Li2MSiO4表示的化合物的芯102。接下來，描述包含由通式LiMPO4表示的化合物并覆蓋芯102的覆蓋層104的形成方法的一個例子。首先，將溶液加入通式中Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物、和通式中PO4的供應(yīng)源化合物中，并進行混合；這樣形成了混合材料。例如，通式中M表示選自鐵 (Fe)Jl (Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)等的一種或多種元素。由于通式中Li的供應(yīng)源化合物和通式中M的供應(yīng)源化合物可以使用Li2MSiO4的形成方法中所述的材料形成，在此省略具體描述。此外，通式Li2MSiO4中的M可以與通式LiMPO4中的M不同或相同。例如，可以使用磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)、磷酸二氫銨(NH4H2PO4)或五氧化二磷 (P2O5)作為通式中PO4的供應(yīng)源化合物。首先，使用研缽等對由Li2MSiO4表示的化合物進行研磨。接著，將溶劑加入通式中 Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物、和通式中PO4的供應(yīng)源化合物中并混合；這樣形成了混合材料。可以使用球磨處理作為混合通式中Li的供應(yīng)源化合物、通式中M的供應(yīng)源化合物和通式中PO4的供應(yīng)源化合物的方法。省略對球磨處理具體方法的詳細(xì)描述，Li2MSiO4形成方法中所述的方法適用于此。通過進行球磨處理，可以將化合物微?；瑫r進行混合。例如，可以按照以下方式進行球磨處理使用Li2CO3作為Li的供應(yīng)源化合物、 FeC2O4 · 2H20作為M的供應(yīng)源化合物和NH4H2PO4作為PO4的供應(yīng)源化合物，加入丙酮作為溶劑。隨后，加熱混合材料，這樣使得溶劑(丙酮)蒸發(fā)。接著，使用團粒壓制機向混合材料施壓，這樣將混合材料成形為團粒。將團粒進行第三次熱處理(預(yù)烘烤)。例如，將進行球磨處理的化合物混合材料(Li2CO3, FeC2O4 · 2H20和NH4H2PO4)加熱至50°C，從而將溶劑(丙酮)蒸發(fā)。接著，使用團粒壓制機向混合材料施加14. 7Pa(150kgf/ cm2)的壓力5分鐘，這樣將混合材料成形為團粒。接著，成形為團粒的混合物進行第三次熱處理(預(yù)烘烤)，在氮氣氣氛中，溫度為350°C條件下烘烤10小時。通過進行第三次熱處理，可以形成含有由通式Li2MSiO4表示的化合物的芯102和含有由通式LiMPO4表示的化合物并覆蓋芯102的覆蓋層104。例如，可以形成LifeSiO4作為芯102，形成LiFePO4作為覆蓋層104。芯102的重量重于覆蓋層104的重量。接著，在高溫(600°C)下進行第四次熱處理(主烘烤)。通過進行第四次熱處理， 芯102(例如Li2FeSiO4)和覆蓋層104(例如LiFePO4)中所含的元素擴散到芯102和覆蓋層104中，這樣形成了芯102和覆蓋層104之間界線不清楚的固溶體材料106。通過固溶體材料106的形成，可以形成圖IA和1B(正極活性材料100)所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)這種固溶體材料106存在時，與不存在固溶體材料106的情況相比，芯102中所含的Li容易有效地插入和脫離。此外，通過進行第四次熱處理，LiMPO4的結(jié)晶度可以增加。通過1^1^04結(jié)晶度的增加，Li可以更容易地插入和脫離。應(yīng)注意，在第四次熱處理中，可以加入有機化合物如葡萄糖。加入葡萄糖之后進行后續(xù)步驟時，來自葡萄糖的碳被承載在正極活性材料的表面上(參見圖IB。)應(yīng)注意，本說明書中，覆蓋層104表面承載有碳的狀態(tài)也表示磷酸鐵化合物是碳涂覆的。覆蓋層104表面承載的碳厚度(也表示為碳涂層108)大于Onm且小于或等于 lOOnm，優(yōu)選大于或等于2nm且小于或等于10nm。通過在覆蓋層104表面上承載碳，正極活性材料100的表面電導(dǎo)率得以增加。此外，當(dāng)正極活性材料100通過表面上承載的碳彼此接觸時，正極活性材料100彼此電連接， 從而可以進一步增加正極活性材料100的電導(dǎo)率。如果在芯102上形成碳涂層108，芯102可能被還原。但按照本發(fā)明的一個實施方式，在芯102上形成覆蓋層104，可以抑制芯102因碳涂層108的還原。
應(yīng)注意，雖然本實施方式中使用葡萄糖作為碳供應(yīng)源，這是由于葡萄糖容易與覆蓋層104中所含的磷酸鹽基團反應(yīng)，也可以使用能與磷酸鹽基團反應(yīng)的環(huán)單糖、直鏈單糖或多糖代替葡萄糖。應(yīng)注意，雖然本實施方式中描述了將有機化合物加入第四次熱處理的一個例子， 但本發(fā)明的實施方式不限于此。有機化合物可以在第五次熱處理之后加入以形成碳涂層 108。通過第四次熱處理得到的正極活性材料100的顆粒粒度大于或等于IOnm且小于或等于lOOnm，優(yōu)選大于或等于20nm且小于或等于60nm。當(dāng)正極活性材料100的顆粒粒度在上述范圍內(nèi)時，正極活性材料100的顆粒??；因此，鋰離子可以容易地插入和脫離。因此， 電力存儲裝置的速率特性得以改進，可以在短時間內(nèi)進行充電和放電。Li2MSiO4的烘烤溫度比LiMPO4的烘烤溫度高100°C或更高。因此，可以將固溶體材料106的厚度制薄。可以使用溶膠-凝膠法、水熱法、共沉淀法、噴涂干燥法等代替本實施方式中所述的方法作為芯102的成形方法。此外，可以使用濺射法、CVD法、溶膠-凝膠法、水熱法、共沉淀法等代替本實施方式中所述的方法作為覆蓋層104的成形方法。本實施方式可以與任一其它實施方式結(jié)合使用。(實施方式2)本實施方式中，對使用實施方式1中所述成形步驟所得的電極材料作為正極活性材料的鋰離子二次電池進行描述。圖2示出鋰離子二次電池的示意結(jié)構(gòu)。圖2中所示的鋰離子二次電池中，正極202、負(fù)極207和分隔器(s印arator) 210設(shè)置在外殼220中，與外部隔離，電解質(zhì)溶液211填充在外殼220中。此外，分隔器210設(shè)置在正極202和負(fù)極207之間。第一電極221和第二電極222分別連接至正極集電器200和負(fù)極集電器205，通過第一電極221和第二電極222進行充電和放電。此外，正極活性材料層201和分隔器210 之間以及負(fù)極活性材料層206和分隔器210之間有一些間隙。但所述結(jié)構(gòu)不限于此；正極活性材料層201可以與分隔器210接觸，負(fù)極活性材料層206可以與分隔器210接觸。此外，鋰離子二次電池可以卷成圓柱形，分隔器210設(shè)置在正極202和負(fù)極207之間。在正極集電器200上形成正極活性材料層201。正極活性材料層201包括實施方式1中形成的大量電極材料。另一方面，在負(fù)極集電器205上形成負(fù)極活性材料層206。本說明書中，正極活性材料層201和其上形成有正極活性材料層201的正極集電器200統(tǒng)稱為正極202。負(fù)極活性材料層206和其上形成有負(fù)極活性材料層206的負(fù)極集電器205統(tǒng)稱為負(fù)極207。應(yīng)注意，“活性材料”表示涉及離子的插入和脫離，其功能為載體的材料，并不包括含有葡萄糖的碳層等。因此，活性材料的電導(dǎo)率表示活性材料本身的電導(dǎo)率，不表示包括其表面上形成的碳層的活性材料層的電導(dǎo)率?？梢允褂镁哂懈唠妼?dǎo)率的材料，例如鋁或不銹鋼，作為正極集電器200。電極集電器200可以是箔狀、片狀、網(wǎng)狀或類似合適的形狀。在正極活性材料層201中，包括實施方式1中所述的正極活性材料100，正極活性材料100包括含有由通式Li2MSiO4表示的化合物的芯102和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋芯102的覆蓋層104。另外，包括實施方式1中所述的正極活性材料100和覆蓋所述正極活性材料100的碳涂層108，正極活性材料100包括含有由通式 Li2MSiO4表示的化合物的芯102和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋芯 102的覆蓋層104。優(yōu)選固溶體材料106存在于芯102和覆蓋層104之間。在實施方式1中所述的第四次熱處理(主烘烤)之后，再次使用球磨機研磨正極活性材料100得到細(xì)粉末。將導(dǎo)電輔助劑、粘合劑或溶劑與所得的細(xì)粉末混合得到糊料。可以使用本身是電子導(dǎo)電體且不會與電池裝置中其它材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料作為導(dǎo)電輔助劑。例如，可以使用基于碳的材料，例如石墨、碳纖維、炭黑、乙炔黑和 VGCF (注冊商標(biāo))；金屬材料，例如銅、鎳、鋁和銀；以及其混合物的粉末、纖維等。導(dǎo)電輔助劑是輔助活性材料間電導(dǎo)率的材料；它填充在彼此分隔的活性材料之間并使得活性材料之間進行傳導(dǎo)。可以使用多糖，例如淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、再生纖維素或二乙?；w維素；熱塑性樹脂，例如聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯；或具有橡膠彈性的聚合物，例如乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、磺化 EPDM、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、氟橡膠或聚環(huán)氧乙烷作為粘合劑。用于電極材料的正極活性材料100，導(dǎo)電輔助劑和粘合劑分別以80-96重量％、 2-10重量％和2-10重量％混合，總和為100重量％。此外，體積約等于電極材料、導(dǎo)電輔助劑和粘合劑混合體積的有機溶劑與其混合并加工為漿料狀態(tài)。應(yīng)注意，通過加工電極材料、 導(dǎo)電輔助劑、粘合劑和有機溶劑混合物得到的漿料狀態(tài)的物體也稱為漿料?？梢允褂肗-甲基-2-吡咯烷酮、乳酸酯等作為溶劑。活性材料、導(dǎo)電輔助劑和粘合劑的比例優(yōu)選以這樣的方式適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)，例如，當(dāng)活性材料和導(dǎo)電輔助劑在膜成形時具有低的粘附性的時候，使粘合劑的量增加，當(dāng)活性材料具有高的阻抗的時候，使導(dǎo)電輔助劑的量增加。本發(fā)明中使用鋁箔作為正極集電器200，漿料滴落其上并通過澆鑄法鋪展得很薄。 然后，通過輥壓機將漿料進一步延伸，厚度變得均一。然后進行真空干燥(壓力小于或等于 IOPa)或加熱干燥(溫度為150°C至280°C )。從而在正極集電器200上形成正極活性材料層201。正極活性材料層201理想的厚度選自范圍20μπι至ΙΟΟμπι。優(yōu)選適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)正極活性材料層201的厚度，使得不會產(chǎn)生裂紋和分離。此外，不僅當(dāng)正極集電器是平板狀時， 而且當(dāng)正極集電器卷成筒狀時(雖然這取決于鋰離子二次電池的形式)，都優(yōu)選正極活性材料層201不產(chǎn)生裂紋和分離?？梢允褂镁哂懈唠妼?dǎo)率的材料，例如銅、不銹鋼、鐵或鎳，作為負(fù)極集電器205。使用鋰、鋁、石墨、硅或鍺等作為負(fù)極活性材料層206。負(fù)極活性材料層206可以通過涂覆法、濺射法或蒸發(fā)法等在負(fù)極集電器205上形成。另外，可以單獨使用各種材料作為負(fù)極活性材料層206。理論上，與石墨相比，鍺、硅、鋰和鋁的鋰吸藏容量較大。當(dāng)吸藏容量大時，即使小區(qū)域也能充分地進行充電和放電，可以得到作為負(fù)極的功能；因此，可以實現(xiàn)成本降低和二次電池的小型化。但是，對于硅等情況，其體積增加是鋰吸藏之前體積的約4 倍；因此，必須關(guān)注材料自身易損壞的可能性和爆炸的風(fēng)險等?？梢允褂秒娊赓|(zhì)是液態(tài)的電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)是固態(tài)的固態(tài)電解質(zhì)作為電解質(zhì)。 電解質(zhì)溶液包含堿金屬離子或堿土金屬離子作為載體離子，該載體離子負(fù)責(zé)導(dǎo)電。堿金屬離子的例子包括鋰離子、鈉離子和鉀離子。堿土金屬離子的例子包括鈣離子、鍶離子和鋇離子。例如，電解質(zhì)溶液211包括溶劑和溶解在溶劑中的鋰鹽或鈉鹽。鋰鹽的例子包括氯化鋰(LiCl)、氟化鋰(LiF)、高氯酸鋰(LiClO4)、四氟硼酸鋰(LiBF4), LiAsF6, LiPF6, Li (C2F5SO2) 2N。鈉鹽的例子包括氯化鈉(NaCl)、氟化鈉(NaF)、高氯酸鈉(NaClO4)和氟硼酸鈉(NaBF4)。用于電解質(zhì)溶液211的溶劑的例子包括環(huán)碳酸酯(例如，碳酸亞乙酯(以下簡稱為EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)和碳酸亞乙烯酯(VC))；非環(huán)碳酸酯(例如，碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)，碳酸甲基丙基酯(MPC)、碳酸甲基異丁基酯(MIBC)和碳酸二丙酯(DPC))；脂族羧酸酯(例如，甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯和丙酸乙酯)；非環(huán)醚(例如，1，2_ 二甲氧基乙烷(DME)、1，2-二乙氧基乙烷(DEE)、乙氧基甲氧基乙烷(EME)、和Y-內(nèi)酯如Y-丁內(nèi)酯)；環(huán)醚(例如，四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃)；環(huán)砜(例如，環(huán)丁砜)；磷酸烷基酯(例如，二甲亞砜和1，3_二氧戊環(huán)，和磷酸三甲酯， 磷酸三乙酯，和磷酸三辛酯)；及其氟化物。上述溶劑均可以單獨使用或結(jié)合使用?？梢允褂眉?、無紡織物、玻璃纖維、合成纖維如尼龍(聚酰胺)、維尼綸(也稱為維尼龍)(基于聚乙烯醇的纖維)、聚酯、丙烯酸類、聚烯烴或聚氨酯等作為分隔器210。但是， 應(yīng)選擇不溶于上述溶解質(zhì)溶液211的材料。用于分隔器210的材料更具體的例子是基于氟基聚合物的高分子化合物、聚醚如聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷、聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯和聚氨酯，其衍生物，纖維素，紙，和無紡織物，均可以單獨使用或結(jié)合使用。上述鋰離子二次電池進行充電時，正極末端連接至第一電極221，負(fù)極末端連接至第二電極222。電子經(jīng)第一電極221從正極202中失去并經(jīng)第二電極222轉(zhuǎn)移至負(fù)極207。 此外，從正極的正極活性材料層201的活性材料中溶出鋰離子，通過分隔器210到達(dá)負(fù)極 207，負(fù)極活性材料層206中的活性材料獲得鋰離子。鋰離子和電子在該區(qū)域中聚集，吸藏在負(fù)極活性材料層206中。同時，正極活性材料層201中，電子從活性材料釋放到外部，活性材料中所含的金屬M發(fā)生氧化反應(yīng)。放電時，在負(fù)極207中，負(fù)極活性材料層206釋放鋰離子，電子轉(zhuǎn)移至第二電極 222。鋰離子通過分隔器210，到達(dá)正極活性材料層201，正極活性材料層201中的活性材料獲得鋰離子。同時，來自負(fù)極207的電子也到達(dá)正極202，金屬M發(fā)生還原反應(yīng)。上述制造的鋰離子二次電池包括具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰化合物或具有橄欖石結(jié)構(gòu)的硅酸鋰化合物作為正極活性材料。此外，將能引起載體產(chǎn)生的第二金屬元素加入磷酸鋰化合物或硅酸鋰化合物中，從而改進體相電導(dǎo)率。因此，本實施方式中所得鋰離子二次電池是具有高放電電容的鋰離子二次電池，能高速地充電和放電。本實施方式中所述的結(jié)構(gòu)和方法等可以適當(dāng)?shù)嘏c其它實施方式中所述的任何結(jié)構(gòu)和方法等結(jié)合使用。(實施方式3)本實施方式中，對實施方式2中所述的電力存儲裝置的應(yīng)用實施例進行描述。實施方式2所述的電力存儲裝置可以在電子裝置中使用，例如，照相機如數(shù)碼相機或攝像機、數(shù)碼相框、移動電話機(也稱為蜂窩電話或蜂窩電話機)、便攜式游戲機、便攜式信息終端或放聲裝置。此外，電力存儲裝置可以在電動推進車輛中使用，例如電動車、混合動力車、火車、養(yǎng)護車、卡車、輪椅和自行車。圖3A顯示移動電話的一個例子。在移動電話410中，顯示器部分412結(jié)合在外殼 411之內(nèi)。外殼411設(shè)置有操作按鈕413、操作按鈕417、外部連接端口 414、揚聲器415和麥克風(fēng)416等。圖;3B顯示電子書終端的一個例子。電子書終端430包括兩個外殼，第一外殼431 和第二外殼433，二者通過鉸鏈432彼此連接。第一和第二外殼431和433能以鉸鏈432為軸打開和關(guān)閉。第一顯示器部分435和第二顯示器部分437分別結(jié)合在第一外殼431和第二外殼433中。此外，第二外殼433設(shè)置有操控按鈕439、電源開關(guān)443和揚聲器441等。圖4是電動輪椅501的透視圖。電動輪椅501包括供使用者坐下的座位503，座位 503后面的靠背505，座位503前面并低于座位503的腳凳507，座位503左右兩側(cè)的扶手 509和靠背505上方并在靠背505后面的把手511?？刂戚喴芜\行的控制器513安裝在其中一個扶手509上。通過低于座位503的框515在座位503的前下方安裝一對前輪517，在座位503的后下方安裝一對后輪519。后輪519與具有馬達(dá)、剎車、齒輪等的驅(qū)動部分521 相連?？刂撇糠?23包括電池、電力控制器、控制裝置等，安裝在座位503下面?？刂撇糠?523與控制器513和驅(qū)動部分521相連。隨著使用者操作控制器513，驅(qū)動部分521通過控制部分523驅(qū)動。控制部分523控制向前移動、向后移動、轉(zhuǎn)彎等操作和電動輪椅501的速度。實施方式2中所述的電力存儲裝置可以用作控制部分523的電池?？刂撇糠?23 的電池可以通過使用插入式系統(tǒng)供電進行外部充電。圖5顯示電動車的一個例子。電力存儲裝置651設(shè)置在電動車650中。通過控制電路653控制電力存儲裝置651的電力輸出，并供電至驅(qū)動裝置657?？刂齐娐?53由電腦 655控制。驅(qū)動裝置657包括DC電動機或AC電動機，單獨使用或與內(nèi)燃機結(jié)合使用。電腦 655依據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，如操控數(shù)據(jù)(例如加速、減速或停止)和電力車650行駛中的數(shù)據(jù)(例如上坡或下坡數(shù)據(jù)，或驅(qū)動輪的負(fù)載數(shù)據(jù))，向控制電路653輸出控制信號?？刂齐娐?53 根據(jù)電腦655的控制信號調(diào)節(jié)電力存儲裝置651供應(yīng)的電能，從而控制驅(qū)動裝置657的輸出。設(shè)置AC電動機時，結(jié)合使用將直流電轉(zhuǎn)化為交流電的變流器。實施方式2中所述的電力存儲裝置可以用作電力存儲裝置651的電池。電力存儲裝置651可以通過使用插件系統(tǒng)供電來進行外部充電。應(yīng)注意，當(dāng)電力推進車輛是火車時，火車可以用頂掛式電纜或?qū)к壒╇娺M行充電。本實施方式可以與任一其它實施方式結(jié)合使用。(實施方式4)本實施方式中，將結(jié)合圖6和圖7中的框圖描述根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置用于無線電力供應(yīng)系統(tǒng)(以下表示為RF電力供應(yīng)系統(tǒng))中的實施例。各框圖中， 獨立的框表示電力接收裝置和電力供應(yīng)裝置中的元件，這是根據(jù)其功能分類。但是，實際上很難根據(jù)其功能完全區(qū)分，某些情況下一個元件可能涉及多種功能。首先，參考圖6描述RF電力供應(yīng)系統(tǒng)。
電力接收裝置800是由電力供應(yīng)裝置900供電驅(qū)動的電子裝置或電力推進車輛， 電力接收裝置在適當(dāng)?shù)那闆r下也可以用于由電力驅(qū)動的其它目的。電子裝置的典型例子包括照相機如數(shù)碼相機或攝像機、數(shù)碼相框、移動電話機(也稱為蜂窩電話或蜂窩電話機)、 便攜式游戲機、便攜式信息終端、放聲裝置、顯示器裝置和電腦等。電力推進車輛的典型例子包括電動車、混合動力車、電動火車、養(yǎng)護車、卡車和輪椅等。此外，電力供應(yīng)裝置900具有向電力接收裝置800提供電能的功能。圖6中，電力接收裝置800包括電力接收裝置部分801和電力負(fù)載部分810。電力接收裝置部分801至少包括一種電力接收裝置天線電路802、信號處理電路803和電力存儲裝置804。電力供應(yīng)裝置900包括一種電力供應(yīng)裝置天線電路901和信號處理電路902。電力接收裝置天線電路802具有接收通過電力供應(yīng)裝置天線電路901傳輸?shù)男盘柣騻鬏斝盘栔岭娏?yīng)裝置天線電路901的功能。信號處理電路803處理電力接收裝置天線電路802接收到的信號，控制電力存儲裝置804的充電和電力存儲裝置804向電力負(fù)載部分810的供電。電力負(fù)載部分810是驅(qū)動部分，它接收電力存儲裝置804的電力并驅(qū)動電力接收裝置800。電力負(fù)載部分810的典型例子包括馬達(dá)和驅(qū)動電路等。另一種電力負(fù)載部分在適當(dāng)?shù)那闆r下可以替代使用。電力供應(yīng)裝置天線電路901具有向電力接收裝置天線電路802傳輸信號或者從電力接收裝置天線電路802接收信號的功能。信號處理電路902 控制電力供應(yīng)裝置天線電路901的運行。即，信號處理電路902可以控制電力供應(yīng)裝置天線電路901傳輸?shù)男盘柕膹姸?、頻率等。使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置作為RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中的電力接收裝置800中所包含的電力存儲裝置804。在RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置，其電力存儲量比常規(guī)電力存儲裝置更大。因此，無線電力供應(yīng)的時間間隔得以延長(不需要頻繁的電力供應(yīng))。此外，在RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置，如果電力負(fù)載部分810的電力存儲量與常規(guī)電力存儲裝置相同，則可以形成緊湊而輕巧的電力接收裝置800。因此，可以降低總成本。接下來，參照圖7描述RF電力供應(yīng)系統(tǒng)的另一個實施例。圖7中，電力接收裝置800包括電力接收裝置部分801和電力負(fù)載部分810。電力接收裝置部分801至少包括電力接收裝置天線電路802、信號處理電路803、電力存儲裝置 804、整流電路805、調(diào)制電路806和電源電路807。此外，電力供應(yīng)裝置900至少包括電力供應(yīng)裝置天線電路901、信號處理電路902、整流電路903、調(diào)制電路904、解調(diào)電路905和振蕩電路906。電力接收裝置天線電路802具有接收通過電力供應(yīng)裝置天線電路901傳輸?shù)男盘柣騻鬏斝盘栔岭娏?yīng)裝置天線電路901的功能。當(dāng)電力接收裝置天線電路802接收電力供應(yīng)裝置天線電路901傳輸?shù)男盘枙r，整流電路805具有根據(jù)電力接收裝置天線電路802 接收的信號產(chǎn)生DC電壓的功能。信號處理電路803具有處理電力接收裝置天線電路802 接收到的信號，控制電力存儲裝置804的充電，和從電力存儲裝置804向電源電路807供電的功能。電源電路807具有將電力存儲裝置804存儲的電壓轉(zhuǎn)換為電力負(fù)載部分所需的電壓的功能。當(dāng)某種響應(yīng)信號從電力接收裝置800傳輸?shù)诫娏?yīng)裝置900時使用調(diào)制電路806。使用電源電路807可以控制對電力負(fù)載部分810的供電。這樣，可以抑制對電力負(fù)載部分810的超電壓使用，減少電力接收裝置800的退化和故障。此外，使用調(diào)制電路806可以使信號從電力接收裝置800傳輸至電力供應(yīng)裝置 900。因此，當(dāng)判斷電力接收裝置800的充電量并且電力接收裝置800充進一定量的電時， 信號從電力接收裝置800傳輸至電力供應(yīng)裝置900，從而停止電力供應(yīng)裝置900向電力接收裝置800供電。因此，不可能對電力存儲裝置804完全充電，從而可以降低電力存儲裝置 804由于過充導(dǎo)致的退化或故障并增加電力存儲裝置804的充電次數(shù)。電力供應(yīng)裝置天線電路901具有傳輸信號至電力接收裝置天線電路802或者從電力接收裝置天線電路802接收信號的功能。當(dāng)信號傳輸至電力接收裝置天線電路802時， 信號處理電路902產(chǎn)生信號，傳輸至電力接收裝置。振蕩電路906是能產(chǎn)生某一頻率的信號的電路。調(diào)制電路904具有根據(jù)信號處理電路902產(chǎn)生的信號和振蕩電路906產(chǎn)生的某一頻率的信號向電力供應(yīng)裝置天線電路901提供電壓的功能。這樣，信號從電力供應(yīng)裝置天線電路901中輸出。另一方面，當(dāng)接收到來自電力接收裝置天線電路802的信號時，整流電路903具有對所接收的信號進行整流的功能。解調(diào)電路905從由整流電路903整流的信號中提取電力接收裝置800傳輸至電力供應(yīng)裝置900的信號。信號處理電路902具有分析解調(diào)電路905提取的信號的功能。應(yīng)注意，只要RF電力供應(yīng)可以進行，電路之間可以提供任意電路。例如，在電力接收裝置800接收電磁波和整流電路805產(chǎn)生DC電壓后，如DC-DC轉(zhuǎn)化器或調(diào)節(jié)器的電路可以產(chǎn)生恒定電壓。這樣可以抑制電力接收裝置內(nèi)部的超電壓使用。使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置作為RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中的電力接收裝置800中所包含的電力存儲裝置804。在RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置，其電力存儲量比常規(guī)電力存儲裝置更大。因此，無線電力供應(yīng)的時間間隔得以延長(不需要頻繁的電力供應(yīng))。此外，在RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置，如果可以驅(qū)動電力負(fù)載部分810的電力存儲量與常規(guī)電力存儲裝置相同，則可以形成緊湊而輕巧的電力接收裝置800。因此，可以降低總成本。應(yīng)注意，當(dāng)在RF電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電力存儲裝置并且電力接收裝置天線電路802和電力存儲裝置804彼此交疊時，優(yōu)選不會因為由于電力存儲裝置804的充電放電導(dǎo)致電力存儲裝置804變形而改變電力接收裝置天線電路802的阻抗。這是因為在某些情況下，天線的阻抗改變時，造成無法充分地供電。例如，電力存儲裝置804可以放置于使用金屬或陶瓷形成的電池組中。應(yīng)注意，這種情況下電力接收裝置天線電路802和電池組優(yōu)選彼此之間隔開幾十微米或更多。在本實施方式中，對充電信號的頻率沒有限制，可以是任意頻帶，只要能傳輸電力即可。例如，充電信號可以是任意135kHz的LF頻帶(長波)、13. 56MHz的HF頻帶、900MHz 至IGHz的UHF頻帶和2. 45GHz的微波頻帶。信號傳輸方法根據(jù)適當(dāng)?shù)那闆r可以從多種方法中選擇，所述方法包括電磁耦合法、電磁感應(yīng)法、共振法和微波法。在本發(fā)明一個實施方式中，為了防止由于含濕氣的外來物質(zhì)(例如雨或泥)導(dǎo)致的能量損失，可以使用低頻帶的電磁感應(yīng)法或共振法，優(yōu)選使用 3MHz至30MHz的短波、300kHz至3MHz的中波、30kHz至300kHz的長波或3kHz至30kHz的極長波。本實施方式可以與任一其它實施方式結(jié)合使用。此申請基于2010年7月2日向日本專利局提交的日本專利申請第2010-151742 號，其整個內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種電極材料，其包括包含由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要成分的芯，通式中M表示選自i^、Co、Mn和 Ni中的至少一種元素；和包含由通式LiMPO4表示的化合物作為主要成分并覆蓋所述芯的覆蓋層，通式中M表示選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素。
2.如權(quán)利要求1所述的電極材料，其特征在于，由通式LiMPO4表示的化合物與由通式 Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。
3.如權(quán)利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料進一步包括覆蓋所述覆蓋層的碳涂層。
4.如權(quán)利要求3所述的電極材料，其特征在于，所述碳涂層的厚度大于Onm且小于或等于 lOOnm。
5.一種電極材料，其包括包含由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要成分的芯，通式中M表示選自i^、Co、Mn和 Ni中的至少一種元素；包含由通式LiMPO4表示的化合物作為主要成分并覆蓋所述芯的覆蓋層，通式中M表示選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素；和所述芯和所述覆蓋層之間的固溶體材料。
6.如權(quán)利要求5所述的電極材料，其特征在于，由通式LiMPO4表示的化合物與由通式 Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。
7.如權(quán)利要求5所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料進一步包括覆蓋所述覆蓋層的碳涂層。
8.如權(quán)利要求7所述的電極材料，其特征在于，所述碳涂層的厚度大于Onm且小于或等于 lOOnm。
9.如權(quán)利要求5所述的電極材料，其特征在于，在所述固溶體材料中，有約10%的由通式LiMPO4表示的化合物溶解于由通式Li2MSiO4表示的化合物中。
10.一種電力存儲裝置，其包括正極，所述正極包括正極集電器和位于所述正極集電器上的正極活性材料；和負(fù)極，所述負(fù)極面向所述正極，正極和負(fù)極之間設(shè)置有分隔器，所述正極活性材料包括電極材料，所述電極材料包括包含由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要成分的芯，通式中M表示選自i^、Co、Mn和 Ni中的至少一種元素；和包含由通式LiMPO4表示的化合物作為主要成分并覆蓋所述芯的覆蓋層，通式中M表示選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素。
11.如權(quán)利要求10所述的電極材料，其特征在于，由通式LiMPO4表示的化合物與由通式Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。
12.如權(quán)利要求10所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料進一步包括覆蓋所述覆蓋層的碳涂層。
13.如權(quán)利要求12所述的電極材料，其特征在于，所述碳涂層的厚度大于Onm且小于或等于lOOnm。
14.一種電力存儲裝置，其包括正極，所述正極包括正極集電器和位于所述正極集電器上的正極活性材料；和負(fù)極，所述負(fù)極面向所述正極，正極和負(fù)極之間設(shè)置有分隔器， 所述正極活性材料包括電極材料，所述電極材料包括包含由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要成分的芯，通式中M表示選自i^、Co、Mn和 Ni中的至少一種元素；包含由通式LiMPO4表示的化合物作為主要成分并覆蓋所述芯的覆蓋層，通式中M表示選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素；和所述芯和所述覆蓋層之間的固溶體材料。
15.如權(quán)利要求14所述的電極材料，其特征在于，由通式LiMPO4表示的化合物與由通式Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。
16.如權(quán)利要求14所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料進一步包括覆蓋所述覆蓋層的碳涂層。
17.如權(quán)利要求16所述的電極材料，其特征在于，所述碳涂層的厚度大于Onm且小于或等于lOOnm。
18.如權(quán)利要求14所述的電極材料，其特征在于，在所述固溶體材料中，有約10%的由通式LiMPO4表示的化合物溶解于由通式Li2MSiO4表示的化合物中。
19.一種形成電極材料的方法，其包括通過將溶液加入作為Li供應(yīng)源的化合物、作為M供應(yīng)源的化合物和作為Si供應(yīng)源的化合物中，并混合所述溶液和用于第一混合材料的化合物，形成第一混合材料，其中M表示選自i^e、Co、Mn和Ni中的至少一種元素；將所述第一混合材料進行第一次熱處理，通過將作為Li供應(yīng)源的化合物、作為M供應(yīng)源的化合物和作為PO4供應(yīng)源的化合物加入經(jīng)第一次熱處理的所述第一混合材料中，并混合所述第一混合材料和用于第二混合材料的化合物，形成第二混合材料，其中M表示選自 Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素；和將所述第二混合材料進行第二次熱處理。
20.如權(quán)利要求19所述的形成電極材料的方法，其特征在于，所述電極材料包括 包含由通式Li2MSiO4表示的化合物作為主要成分的芯，通式中M表示選自i^、Co、Mn和Ni中的至少一種元素；和包含由通式LiMPO4表示的化合物作為主要成分并覆蓋所述芯的覆蓋層，通式中M表示選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種元素。
21.如權(quán)利要求20所述的形成電極材料的方法，其特征在于，由通式LiMPO4表示的化合物與由通式Li2MSiO4表示的化合物相比具有高電導(dǎo)率。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供具有高電導(dǎo)率的電極材料和使用所述電極材料的電力存儲裝置。本發(fā)明的一個目的是提供具有高容量的電極材料和使用所述電極材料的電力存儲裝置。提供了一種顆粒電極材料，它包括含有由通式Li2MSiO4(式中，M表示選自Fe、Co、Mn和Ni的至少一種元素)表示的化合物作為主要組分的芯，和含有由通式LiMPO4表示的化合物作為主要組分并覆蓋所述芯的覆蓋層。此外，所述芯和所述覆蓋層之間設(shè)置有固溶體材料。使用這種結(jié)構(gòu)可以得到具有高電導(dǎo)率的電極材料。此外，使用這種電極材料，可以得到具有高放電容量的電力存儲裝置。
文檔編號H01M4/58GK102315446SQ20111018975
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者山梶正樹 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所