改進(jìn)的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電極材料領(lǐng)域，更具體地涉及一種碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料及其制備方法。更特別地，所述制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法包括在足以導(dǎo)致堿金屬氧陰離子電極材料的前體團(tuán)聚成強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟；和包括使有機源熱解以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的加熱步驟。
【專利說明】改進(jìn)的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料及其制備方法
[0001]發(fā)明背景1.發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電極材料領(lǐng)域，更具體地涉及一種碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料以及涉及其制備方法。
[0003]2.相關(guān)技術(shù)的描述
[0004]一些用作陰極材料的堿金屬氧陰離子顯示出不期望的低電子電導(dǎo)率。已采用在材料表面上形成碳沉積物而實現(xiàn)了對這些堿金屬氧陰離子材料如堿金屬磷酸鹽中的一些的低電子電導(dǎo)率問題的一種顯著改進(jìn)。Ravet提出使用在陰極材料或其前體上熱解且由此形成碳沉積物的有機碳前體以改進(jìn)在陰極顆粒水平下的電場。[參見例如US6，855，273、US6, 962，666、US7, 344，659、US7, 815，819、US7, 285，260、US7, 457，018、US7, 601，318、US8, 173，049、US2011/210293、W002/27823 和 W002/27824)]。
[0005]在碳沉積的鋰鐵磷酸鹽(稱為C-LiFePO4)的特定情況下，已提出若干種通過在LiFePO4上熱解碳前體或者通過同時使鋰、鐵、PO4源與碳前體同時反應(yīng)而生產(chǎn)該材料的方法。例如，W002/027823和W002/027824描述了固態(tài)熱方法，其能通過如下反應(yīng)合成C-LiFePO4:
[0006]Fe (III) P04+l/2Li2C03+ 碳前體—C-LiFe (II)PO4
[0007]其中所述碳前體為通過熱解形成碳沉積物且同時產(chǎn)生有效還原鐵(III)的還原性氣體的有機材料。
[0008]以工業(yè)規(guī)模實施該方法帶來一些挑戰(zhàn)，這是因為最終產(chǎn)物的性質(zhì)可隨批料而顯著變化。所述方法涉及許多同時發(fā)生的化學(xué)、電化學(xué)、氣相、氣體-固體反應(yīng)，燒結(jié)和碳沉積。因此，具有碳沉積物的堿金屬氧陰離子電極材料的電化學(xué)性能取決于許多參數(shù)，如表面性質(zhì)、潤濕性、表面積、孔隙率、粒度分布、水含量、晶體結(jié)構(gòu)以及原料化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)器進(jìn)料速率、氣體的流動等。在反應(yīng)期間難以以非常精確的方式控制所有這些性質(zhì)，這導(dǎo)致不期望的陰極材料性質(zhì)，尤其是電化學(xué)容量(mAh/g)的波動。
[0009]發(fā)明簡述
[0010]在一個寬泛的方面，本發(fā)明涉及一種碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料及其制備方法。
[0011]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，所述方法包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體(strong agglomerates)的能量下的所述前體的干式研磨步驟。然后使經(jīng)研磨的前體經(jīng)受熱處理以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0012]在又一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，所述方法包括干式高能研磨前體的步驟。然后使經(jīng)研磨的前體經(jīng)受熱處理以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0013]在一種非限制性實施方案中，本文所述的干式高能研磨步驟為干式高能球磨步驟。
[0014]在又一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含金屬源。任選地，所述方法包括在熱處理中將所述金屬源的至少一種金屬離子的氧化態(tài)還原，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0015]在又一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括前體的干式高能研磨步驟，其中所述前體包含金屬源。任選地，所述方法包括在熱處理中將所述金屬源的至少一種金屬離子的氧化態(tài)還原，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0016]在再一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含F(xiàn)e (II)源。然后將所述前體熱處理以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0017]在再一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含F(xiàn)e (III)源。然后，在熱處理中將所述Fe (III)還原成Fe (II)，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0018]在再一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨的步驟，其中所述前體包含金屬源和還原劑源。然后，在熱處理中將所述金屬源中的至少一種金屬離子的氧化態(tài)還原，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0019]在再一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含F(xiàn)e (III)源和還原劑源。然后，在熱處理中將所述Fe (III)還原成Fe (II)，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0020]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含金屬源。然后，在熱處理中在還原劑存在下將所述金屬源的至少一種金屬離子的氧化態(tài)還原，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0021]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括所述前體的干式高能研磨步驟，其中所述前體包含F(xiàn)e (III)源。然后，在熱處理中在還原劑存在下將所述Fe (III)還原成Fe (II)，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。完成所述反應(yīng)以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0022]在一種非限制性實施方案中，本文所述的金屬源包括具有相同或不同價態(tài)的金屬的混合物。
[0023]在一種非限制性實施方案中，本文所述的金屬源包括Fe源和Mn源的混合物。例如，F(xiàn)e (III)與Mn(III)的混合物、Fe (III)與Fe(II)的混合物、Fe (III)與Mn(II)的混合物、Fe (II)與Mn(III)的混合物，或其任意組合。
[0024]在再一方面中，本發(fā)明涉及一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，其包括在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟，其中所述前體包含金屬源。然后將所述前體熱處理以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
[0025]在一種非限制性實施方案中，本文所述的在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟在空氣中進(jìn)行。
[0026]在一種非限制性實施方案中，所述在足以獲得前體的強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨步驟和/或加熱步驟在非氧化性或惰性氣體，例如但不限于凡、氬氣或真空中進(jìn)行。不需要參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)的還原性氣氛，盡管需要的話也可使用。
[0027]在一種非限制性實施方案中，本文所述的有機源是，但不限于固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀烴，包括其衍生物(如其上連接有任意官能團(tuán)或包含雜原子的烴)，或固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀含碳產(chǎn)品此。
[0028]在一種非限制性實施方案中，本文所述的還原劑源是，但不限于固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀烴，包括其衍生物(如其上連接有任意官能團(tuán)或包含雜原子的烴)，或固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀含碳產(chǎn)品，其參與或產(chǎn)生化合物，所述化合物參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。
[0029]在一種非限制性實施方案中，本文所述的還原劑是，但不限于參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)的還原性氣氛。
[0030]在一種非限制性實施方案中，本文所述的還原性氣氛是，但不限于外部施加的還原性氣氛、源自化合物的分解的還原性氣氛或源自所述還原反應(yīng)的還原性氣氛。
[0031]在一種非限制性實施方案中，上述外部施加的還原性氣氛包括氣體，諸如但不限于C0、H2、NH3或HC，其參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。HC是指任意的烴及其衍生物(如其上連接有任意官能團(tuán)或者包含雜原子的烴)，或者呈氣體或蒸氣形式的含碳產(chǎn)品。所述外部施加的還原性氣氛也可包括惰性氣體，諸如但不限于C02、N2、氬氣和其它惰性氣體。
[0032]在一種非限制性實施方案中，上述源自化合物的分解的還原性氣氛是，但不限于所述化合物在加熱步驟期間分解或轉(zhuǎn)化時產(chǎn)生的還原性氣氛。在一種非限制性實施方案中，該化合物為在加熱步驟期間分解或轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)的還原性氣氛的還原劑源。在一種非限制性實施方案中，該還原性氣氛包括CO、C0/C02或H2。
[0033]在一種非限制性實施方案中，上述源自所述還原反應(yīng)的還原性氣氛是，但不限于在加熱步驟期間產(chǎn)生且參與所述還原或者防止將所述前體中的至少一種金屬的氧化態(tài)氧化，而不徹底還原至單質(zhì)態(tài)的還原性氣氛。在一種非限制性實施方案中，該還原性氣氛包括co、co/co2 或4。
[0034]本文所述的前體的干式研磨步驟產(chǎn)生經(jīng)研磨復(fù)合物的強團(tuán)聚體。與此相反，其它研磨技術(shù)產(chǎn)生不如此團(tuán)聚且容易分散的復(fù)合物。通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的團(tuán)聚體被稱為“強”團(tuán)聚體。
[0035]在一種非限制性實施方案中，本文所述的方法產(chǎn)生強團(tuán)聚體形式的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。強團(tuán)聚體為其中顆粒由強內(nèi)聚力保持在一起的團(tuán)聚體。進(jìn)一步降低所述強團(tuán)聚體的尺寸以將其破碎成更小的顆粒，如呈粉末形式，從而獲得適于電池應(yīng)用的電極材料。
[0036]在一種非限制性實施方案中，使用任意已知的干式研磨或濕式研磨技術(shù)，例如但不限于膠體磨(例如球磨機、珠磨機)、盤式磨機、行星式球磨機、攪拌式球磨機、混合磨、振動磨、轉(zhuǎn)子-定子混合器、高壓均質(zhì)機、砂磨機、礫磨機、罐磨機、超聲和超聲輔助研磨以及等效的研磨設(shè)備將所述呈強團(tuán)聚體形式的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料減小成粉末；本領(lǐng)域技術(shù)人員能確定合適的設(shè)備，而無需過度試驗就且不偏離本發(fā)明。
[0037]在另一個非限制性實施方案中，在惰性氣氛下，優(yōu)選在干燥和/或使用干燥液體介質(zhì)將所述呈強團(tuán)聚體形式的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料減小成粉末。
[0038]在另一個非限制性實施方案中，通過在惰性氣氛如干燥氮氣下實施的氣流粉碎而將所述呈強團(tuán)聚體形式的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料減小成粉末。
[0039]在一種非限制性實施方案中，在粉末化后，所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料由D9tl≤30 μ m的顆粒構(gòu)成。
[0040]在另一方面中，本發(fā)明涉及一種呈強團(tuán)聚體形式的碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的混合物。
[0041]強團(tuán)聚體為陶瓷領(lǐng)域已知的結(jié)構(gòu)，且已例如描述于Tomasi等，CerSmica,第44卷第289期，Sao Paulo, 1998年9月/10月中，其內(nèi)容由此通過引用并入，其顯示了高
能研磨對粉末團(tuán)聚狀態(tài)的影響。團(tuán)聚體的強度可通過諸如壓實或超聲分散的方法表征。借助超聲分散表征氧化乾粉末團(tuán)聚體強度例如描述于Am.Cer.Soc.Bull., 65,1591,1986,例如其中的圖2中，該圖2以下包含:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種制備碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料的方法，所述方法包括: 在足以導(dǎo)致堿金屬氧陰離子電極材料的前體團(tuán)聚成強團(tuán)聚體的能量下的所述前體的干式研磨的步驟；和 加熱步驟，包括使有機源熱解以獲得所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述研磨步驟為高能球磨步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述前體包含金屬源，且所述金屬源的至少一種金屬離子的氧化態(tài)在加熱下還原，但不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述前體包含F(xiàn)e(III)源，且所述加熱步驟包括還原步驟以將所述Fe (III)還原成Fe (II)，但不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其中所述前體包含還原劑源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述還原劑源為有機源。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述還原劑源或所述有機源為固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀烴或其衍生物或含碳產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述還原步驟包括在參與將所述Fe(III)還原成Fe(II)的還原劑存在下將所述Fe (III)還原 成Fe (II)，但不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述還原劑為還原性氣氛。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述前體包含F(xiàn)e(III)源和還原劑，且所述加熱步驟包括在參與將所述Fe (III)還原成Fe (II)的還原劑存在下將所述Fe (III)還原成Fe (II)，但不徹底還原至單質(zhì)態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4-10中任一項的方法，其中所述Fe(III)源包括水合或未水合的M’ PO4化合物，其中M’包括Fe (III)，其任選具有碳沉積物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中M’包括FeP04。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其中所述前體進(jìn)一步包含Li2C03。
14.根據(jù)權(quán)利要求4-13中任一項的方法，其中所述還原步驟在約300°C-約750°C的溫度下進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述前體包含F(xiàn)e(II)源。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述Fe(II)源包括Μ〃2Ρ207，其中M〃包含F(xiàn)e (II)，其任選具有碳沉積物。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其中所述Fe(II)源包括Fe2P2O7或C-Fe2P2O7，其中C-表不通過熱解獲得的碳沉積物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中任一項的方法，其中所述有機源為固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)或蠟狀烴或其衍生物或含碳產(chǎn)物。
19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項的方法，其中所述前體進(jìn)一步包含Li2C03。
20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中任一項的方法，其中所述加熱步驟在約300°C-約750°C的溫度下進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項的方法，其中: ?所述強團(tuán)聚體具有50 μ m-500 μ m,優(yōu)選100 μ m-300 μ m,更優(yōu)選100 μ m-200 μ m的D9q尺寸；或者約50 μ m-約500 μ m,優(yōu)選約100 μ m_約300 μ m,更優(yōu)選約100 μ m_約200 μ m的D97尺寸；或者尺寸D9tl≥50 μ m，優(yōu)選D9tl≥100 μ m,甚至更優(yōu)選D9tl ≥ 150 μ m ;或者尺寸D97≥50 μ m，優(yōu)選D97≥100 μ m，甚至更優(yōu)選D97≥150 μ m ;或者 ?所述強團(tuán)聚體包含尺寸為約IOnm-約500nm,優(yōu)選約50nm_約300nm,更優(yōu)選約IOOnm-約200nm的顆粒；或者D5tl尺寸為約IOnm-約500nm,優(yōu)選約50nm_約300nm,更優(yōu)選約IOOnm-約200nm的顆粒。
22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項的方法，其中所述研磨步驟在選自約1-約4kWh/kg，優(yōu)選約1-約3kWh/kg,更優(yōu)選約2kWh/kg的作為所述材料批量大小(kg)的函數(shù)的研磨功(kWh)下進(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子具有名義通式AaMm (XO4)x，其中: -A表示Li，單獨或者部分地被至多20原子％的Na和/或K替代，和0〈a≤8 ; -M包含至少50原子％的Fe (II)、Mn (II)或其混合物，和I≤m≤3 ;和 -XO4表示PO4,單獨或者部分地被至多30摩爾％的SO4或SiO4替代，和0〈x ( 3 ;和 其中對Μ、X、a、m和X加以選擇以使所述材料保持電中性。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式AaMm (XO4)x，其中: -A表示Li，單獨或者部分地被至多10原子％的Na或K替代，和0〈a≤8 ; -M選自Fe (II)、Mn (II)及其混合物，單獨或者部分地被至多50原子％的一種或多種選自Ni和Co的其它金屬替代和/或被至多20原子％的一種或多種不同于Ni或Co的異價或等價金屬替代和/或被至多5原子％的Fe (III)替代，和I < m < 3 ;和 -XO4表示PO4,單獨或者部分地被至多10摩爾％的至少一種選自SO4和SiO4的基團(tuán)替代，和0〈x ( 3 ;和 其中對M、X、a、m和X加以選擇以使所述材料保持電中性。
25.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式AaMm (XO4)x，其中: -A表示Li，單獨或者部分地被至多10原子％的Na或K替代，和0〈a≤8 ; -M選自Fe(II)、Mn(II)及其混合物，單獨或者部分地被至多50原子％的一種或多種選自Ni和Co的其它金屬替代和/或被至多15原子％的一種或多種選自Mg、Mo、Nb、T1、Al、Ta、Ge、La、Y、Yb、Cu、Sm、Ce、Hf、Cr、Zr、B1、Zn、Ca、B 和 W 的異價或等價金屬替代和 / 或被至多5原子%的Fe(III)替代，和I≤m≤3 ;和 -XO4表示PO4,單獨或者部分地被至多10摩爾％的SO4或SiO4替代，和0〈x ( 3 ;和 其中對Μ、X、a、m和X加以選擇以使所述材料保持電中性。
26.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式AaMm (XO4)x，其中: -A表示Li，單獨或者部分地被至多10原子％的Na或K替代，和0〈a≤8 ; -M選自Fe(II) ,Mn(II)及其混合物，單獨或者部分地被至多10原子％的一種或多種選自Ni和Co的其它金屬替代和/或被至多10原子％的一種或多種選自Mg、Mo、Nb、T1、Al、Ta、Ge、La、Y、Yb、Cu、Sm、Ce、Hf、Cr、Zr、B1、Zn、Ca、B 和 W 的異價或等價金屬替代和 / 或被至多5原子%的Fe(III)替代，和I≤m≤3 ;和 -XO4表示PO4,單獨或者部分地被至多10摩爾％的至少一種選自SO4和SiO4的基團(tuán)替代，和0〈x ≤3 ;和 其中對Μ、X、a、m和X加以選擇以使所述材料保持電中性。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式AaMm (XO4)x，其中: -A表示Li，單獨或者部分地被至多20原子％的Na和/或K替代，和0〈a≤8 ; -M包含至少90原子％的Fe (II)、Mn (II)或其混合物，和1≤m≤3 ;和 -M進(jìn)一步包含至少一種+4價金屬；和
-XO4 表示磷硅酸根([SiO4] V [PO4] J，和 0.02 ≤ v/(v+w) ≤ 0.2 ;和
其中對M、X、a、m和X加以選擇以使所述材料保持電中性。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式LiMPO4，其中M包含至少50原子％，優(yōu)選至少80原子％，更優(yōu)選至少90原子％的Fe (II)或Mn (II)或其混合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式LiMPO4，其中M包含至少65原子％的Mn(II)和至少25原子％的Fe(II)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1-22中任一項的方法，其中所述碳沉積的堿金屬氧陰離子電極材料具有名義通式LiFeP04。
31.根據(jù)權(quán)利要求1-30中任一項的方法，其中所述研磨步驟在加工助劑的存在下進(jìn)行。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述加工助劑包括碳。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述加工助劑為碳源。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述加工助劑包括表面活性劑。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述加工助劑選自脂肪酸及其衍生物。
36.根據(jù)權(quán)利要求1-35中任一項的方法，其中所述有機源選自硬脂酸、脂肪酸、聚乙烯、聚烯烴、聚丙烯及其混合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求1-36中任一項的方法，其中所述電極材料具有1.2-1.6g/cm3的堆積山/又O
38.根據(jù)權(quán)利要求1-36中任一項的方法，其中所述碳沉積的電極材料呈強團(tuán)聚體形式。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中進(jìn)一步將所述碳沉積的電極材料的強團(tuán)聚體研磨至合適的電池粒度分布。
40.根據(jù)權(quán)利要求1-39中任一項的方法，其中所述前體的研磨步驟包括使用氧化鋯研磨介質(zhì)(ZrO2),優(yōu)選乾或鋪穩(wěn)定化的Zr02。
41.根據(jù)權(quán)利要求1-40中任一項的方法，其中所述前體的研磨步驟包括以選擇為約5-約30,優(yōu)選約7-約15,更優(yōu)選約8-約12,甚至更優(yōu)選約10的表示為研磨介質(zhì)/前體重量比的B/P比例使用研磨介質(zhì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求1-30中任一項的方法，其中所述研磨步驟在加工助劑存在下進(jìn)行，所述加工助劑為表面活性劑。
43.根據(jù)權(quán)利要求1-31中任一項的方法，其中所述陰極材料具有2.1-2.5g/cm3的壓實山/又ο
44.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述加熱步驟包括在還原劑源存在下在低于400°C的溫度下保持至少I小時而實施的還原步驟。
45.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述加熱步驟包括在還原劑源存在下在約380°C的溫度下保持至少I小時而實施的還原步驟。
46.根據(jù)權(quán)利要求1-45中任一項的方法，其中所述材料包含選自碳顆粒、碳纖維或納米纖維、碳納米管、石墨烯、金屬氧化物及其任意混合物的添加劑。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法，其中所述添加劑存在于所述材料的表面上。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47的方法，其中所述添加劑占所述材料總重量的至多5重量％，優(yōu)選0.1-3重量％，最 優(yōu)選0.2-2重量％。
【文檔編號】H01M4/04GK103858256SQ201280030331
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】梁國憲, C·米紹, J·杜弗 申請人:科萊恩(加拿大)股份有限公司