DE112006001610B4 - Verfahren zur Herstellung von Lithium-Mangan-Verbindungen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bildung von LixMnO2, umfassend das Mischen einer LiMn2O4-Verbindung mit stabilisiertem Lithiummetallpulver in Inkrementen von einem Viertel von x oder weniger, um LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, zu bilden, wobei die kristalline Struktur der LiMn2O4-Verbindung beibehalten wird.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional Anmeldung Nr. 60/695159 , eingereicht am 29. Juni 2005, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft allgemein Verfahren zur Bildung von Lithiumverbindungen. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zur Bildung von Lithium-Mangan-Verbindungen und dotierten Lithium-Mangan-Verbindungen durch Lithiierungstechniken.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Interessante Materialien zur Verwendung als Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Akkumulatoren beinhalten LiCoOz, LiNiO2 und LiMn2O4. Es wird angenommen, dass die LiMn2O4-Spinellverbindungen anders als LiCoO2 und LiNiO2 sicherer gegenüber Überladung sind und aus diesem Grund zweckmäßige Kathodenmaterialien darstellen. Obwohl der zyklische Wechsel über den ganzen Kapazitätsbereich für reines LiMn2O4 sicher durchgeführt werden kann, ist die spezifische Kapazität von LiMn2O4 trotzdem niedrig. Insbesondere beträgt die theoretische Kapazität von LiMn2O4 nur 148 mA·h/g und es kann typischerweise nicht mehr als etwa 115 bis 120 mA·h/g bei guter Zyklenfestigkeit erhalten werden. LiMn2O4 kann überschüssiges Lithium an den 16d Manganstellen enthalten und als Li1+xMn2-xO4 (0 ≤ x ≤ 0,33) beschrieben werden. Der Gebrauch der Formel LiMn2O4 soll hier auch Li1+xMn2-xO4 bezeichnen.
  • Das orthorhombische LiMnO2 und der tetragonal verzerrte Spinell Li2Mn2O4 haben das Potential für größere Kapazitäten als jene, die mit dem Spinell LiMn2O4 erhalten werden. Ein zyklischer Wechsel über den ganzen Kapazitätsbereich für LiMnO2 und Li2Mn2O4 führt aber zu einer raschen Kapazitätsabnahme. Schichtförmiges LiMnO2 wandelt sich beim zyklischen Wechsel rasch in eine Spinellform um, was ebenfalls zu einer Kapazitätsabnahme führt.
  • Verschiedene Versuche sind durchgeführt worden, um entweder die spezifische Kapazität oder die Sicherheit der Lithiummetalloxide, die in Lithium-Akkumulatoren verwendet werden, zu verbessern, indem diese Lithiummetalloxide mit anderen Kationen dotiert wurden. Zum Beispiel betrifft das US-Patent Nr. 6214493 von Bruce et al. stabilisiertes schichtenförmiges LiMnO2 unter Verwendung von Cobalt (Co) als Dotiermittel. Eine Stabilisierung wurde mit so wenig wie 15% Cobaltsubstitution ermittelt. Bei einem anderen Beispiel schlagen Davidson et al. im US-Patent Nr. 5370949 vor, dass die Einführung von Chromkationen in LiMnOz einen tetragonal verzerrten Spinelltyp einer Struktur erzeugen kann, die luftstabil ist und eine gute Reversibilität beim zyklischen Wechsel in Lithiumzellen aufweist.
  • Li2MnO2-Verbindungen sind auch als Elektrodenmaterialien ins Auge gefasst worden. Das US-Patent Nr. 4980251 von Thackeray schlägt vor, dass Li2MnO2 mit einer theoretischen Kapazität von 530 mA·h/g durch Umsetzung von LiMn2O4-Spinellverbindungen mit n-BuLi wie folgt gebildet werden kann: LiMn2O4+ n-BuLi → Li2Mn2O4 + 2n-BuLi → 2 Li2MnO2
  • Das Li2MnO2 weist eine hexagonale dicht gepackte, geschichtete Struktur ähnlich der Struktur von LiCoO2 auf, außer dass die Li+-Ionen in Li2MnO2 die Tetraederstellen anstelle der Oktaederstellen wie in LiCoO2 besetzen. Die Li2MnO2-Verbindungen, die gemäß den Verfahren von Thackeray gebildet werden, sind aber instabil. Insbesondere bemerkt Thackeray, dass die geschichtete Struktur von Li2MnO2 instabil ist und sich bei Delithiierung zurück in das Spinellgerüst umwandelt. Dies ist unerwünscht, da eine wiederholte Umwandlung zwischen geschichteten und Spinellstrukturen die Kapazitätsbeibehaltung verringert und zu Spannungsdifferenzen führt.
  • Ein dotiertes Lithiummanganoxid zeigt bevorzugt eine hohe einsetzbare reversible Kapazität und eine gute Zyklenfestigkeit, um die reversible Kapazität während des zyklischen Wechsels beizubehalten. LiMn2O4 kann im allgemeinen nur bei 115 bis 120 mA·h/g mit guter Zyklenfestigkeit betrieben werden. Außerdem sind Li2MnO2-Verbindungen teuer in der Herstellung und instabil, wenn sie gemäß den zur Verfügung stehenden Verfahren hergestellt werden. Daher besteht ein Bedarf zur Herstellung eines Lithiummetalloxids, das eine verbesserte reversible Kapazität und eine gute Zyklenfestigkeit unter Beibehaltung der thermischen Stabilität zeigt.
  • US 5 601 796 A betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Li2Mn2O4, wobei Lithiummetall mit LiMn2O4 und Kohlenstoff gemischt wird.
  • US 5 780 181 A beschreibt Verfahren zur Bildung eines lithiierten Elektrodenmaterials, umfassend das Mischen einer Mangandioxid-Verbindung, die durch Elektrolyse hergestellt werden kann, mit Lithiummetall, um ein lithiiertes Mangandioxid-Material zu bilden.
  • US 6 403 257 B1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines lithiierten Mangandioxids mit einer stabilisierten Kristallstruktur vom Typ y-MnO2, wobei eine trockene Mischung aus einem Mangandioxidpulver und einem Lithiumsalz vor der Wärmebehandlung mechanisch aktiviert wird.
  • US 5 911 920 A beschreibt ein Herstellungsverfahren für Li-Kompositoxide, die als Elektrodenmaterialien für Li-Ionen-Batterien eingesetzt werden können, wobei das Verfahren das Mischen einer Li-Quellenverbindung und eine M-Quellenverbindung, wobei M Mn sein kann, chemische Reaktion durch Pulverisieren und eine Wärmebehandlung umfasst.
  • US 2002/0119373 A1 betrifft Sekundärbatterien, wobei die Anode durch Dispergieren von Lithiummetall in einem Wirtsmaterial, das in der Lage ist, Lithium in einem elektrochemischen System zu absorbieren und zu desorbieren, und Formen des erhaltenen Produkts zu einer Anode hergestellt werden kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung von LixMnO2, umfassend das Mischen einer LiMn2O4-Verbindung mit stabilisiertem Lithiummetallpulver in Inkrementen von einem Viertel von x oder weniger, um LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, zu bilden, wobei die kristalline Struktur der LiMn2O4-Verbindung beibehalten wird.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhalten Verfahren zur Herstellung von Lithiummanganoxid-Verbindungen und dotierten Lithiummanganoxid-Verbindungen. Die Lithium-Mangan-Verbindungen und die dotierten Lithiummanganoxid-Verbindungen, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet werden, können zur Bildung von Elektroden und Elektrodenmaterialien zum Gebrauch in Batterien, wie wiederaufladbaren Lithium-Ion-Batterien, verwendet werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine dotierte Lithium-Mangan-Spinellverbindung mit Lithiummetall gemischt, um eine dotierte LixMnO2-Verbindung, worin 0,2 < x ≤ 2, zu bilden. Die Mischung der Spinellverbindung und des Lithiummetalls kann mit oder ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden. Die Mischung der Spinellverbindung und des Lithiummetalls kann unter Verwendung von Verfahren durchgeführt werden, die in der Lage sind, die dotierte Lithium-Mangan-Spinellverbindung und das Lithiummetall energiereich zu mischen, wie durch ein Hochenergiemahlen mit einer Kugelmühle. Das Mischen liefert vorzugsweise so viel Kontakt wie möglich zwischen der Spinellverbindung und dem Lithiummetall. Eine dotierte Lithium-Mangan-Spinellverbindung kann Verbindungen beinhalten, wie sie im US-Patent Nr. 6267943 von Manev et al. offenbart sind, das hier in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufnommen ist. Das Lithiummetall ist ein stabilisiertes Lithiummetallpulver, wie solche, die in den US-Patenten Nr. 5567474 und 5776369 an Dover et al. offenbart sind, die hier durch Bezugnehme in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind. Einer der zusätzlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Menge an Lithium x in LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, anders als bei Hochtemperaturfeststoffsynthesen, bei denen der Wert x durch das Hochtemperatur-Phasendiagramm bestimmt ist und nicht nach Wunsch geändert werden kann, leicht durch Variieren der bei der Synthese verwendeten Menge des Lithiummetalls gesteuert und variiert werden kann.
  • In einem Verfahren, das nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ist, kann ein Mangandioxid, wie eine wärmebehandelte durch Elektrolyse hergestellte Mangandioxid (EMD)-Verbindung mit einem Lithiummetall gemischt werden, um die Mangandioxid-Verbindung zu lithiieren. Das lithiierte Mangandioxid, wie das lithiierte EMD-Material kann als Elektrodenmaterial in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden. Das Lithiummetallpulver ist vorzugsweise ein stabilisiertes Lithiummetallpulver, wie solche, die in den US-Patenten Nr. 5567474 und 5776369 von Dover al. offenbart sind.
  • Elektroden zur Verwendung in Batterien und insbesondere zur Verwendung mit wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Zellenbatterien können unter Verwendung der Verbindungen LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet sind, gebildet werden.
  • Die vorstehenden und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehend aufgeführten Beschreibung ausführlicher erläutert und sie werden aus der Beschreibung der Erfindung und den Ansprüchen verständlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist ein graphischer Vergleich der Röntgenbeugungsmuster gemäß Referenzbeispiel 1.
    • 2 ist ein graphischer Vergleich der Röntgenbeugungsmuster gemäß Referenzbeispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1.
    • 3 ist eine graphische Darstellung von Spannung (V) gegen spezifische Kapazität (mAH/g) bezogen auf Referenzbeispiel 2.
    • 4 ist ein graphischer Vergleich von Röntgenbeugungsmustern gemäß den Referenzbeispielen 3 und 4 und Vergleichsbeispiel 1.
    • 5 ist eine graphische Darstellung von Spannung (V) gegen spezifische Kapazität (mAH/g) bezugnehmend auf Referenzbeispiel 3.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im folgenden ausführlicher beschrieben. Die Erfindung kann aber in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hier ausgeführten Ausführungen beschränkt angesehen werden; diese Ausführungsformen werden stattdessen bereitgestellt, so dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und den Umfang der Erfindung den Fachleuten vollständig vermittelt.
  • Die hier in der Beschreibung der Erfindung verwendete Terminologie ist nur zur Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie in der Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, sollen die Singularformen „ein“ und „das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext nicht eindeutig auf anderes hinweist. Außerdem beinhaltet der Ausdruck „und/oder“ wie hier verwendet jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der damit verbundenen aufgeführten Punkte.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke, die hier verwendet werden, die gleiche Bedeutungen, wie sie gewöhnlich vom Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden werden.
  • Alle Veröffentlichungen, US-Patentanmeldungen, US-Patente und anderen Literaturstellen, die hier zitiert werden, sind durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beinhalten Verfahren zur Herstellung von Lithiummanganoxid-Verbindungen und dotierten Lithiummanganoxid-Verbindungen. Die Lithium-Mangan-Verbindungen und die dotierten Lithiummanganoxid-Verbindungen, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet werden, können zur Bildung von Elektroden und Elektrodenmaterialien zur Verwendung in Batterien, wie wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien, verwendet werden.
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Verfahren zur Bildung einer Lithiummanganoxid-Verbindung mit der Formel LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen kann die Lithiummanganoxid-Verbindung eine dotierte Lithiummanganoxid-Verbindung sein. Es kann zum Beispiel eine dotierte Lithiummanganoxid-Verbindung mit der Formel Li2Mn1-αAαO2 gebildet werden, worin A ein Dotiermittel ist und 0 ≤ α ≤ 0,5.
  • Eine Lithiummanganoxid-Verbindung mit der Formel LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, häufig 0,5 < x ≤ 2, kann gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Mischen einer LiMn2O4-Spinellverbindung mit Lithiummetall gebildet werden. Wenn die LiMn2O4-Verbindung in Kontakt mit dem Lithiummetall kommt, akzeptiert die Verbindung das Lithium und wandelt sich in die gewünschte LixMnO2-Verbindung um. Eine LiMn2O4-Verbindung kann zum Beispiel mit Lithiummetall in einer Kugelmühle unter Bildung von LixMnO2 gemischt werden. Das Lithiummetall ist ein stabilisiertes Lithiummetallpulver. Das Mischen der LiMn2O4-Verbindung kann unter Verwendung aller Mischtechniken ausgeführt werden, eine Mischung, die den Kontakt zwischen der LiMn2O4-Verbindung und dem Lithiummetall erhöht, ist aber bevorzugt.
  • Erfindungsgemäß wird das Lithium in Inkrementen von x/4 oder weniger zugegeben. Eine solche Zugabe vermeidet die Verzerrung des Röntgenbeugungsmusters und ermöglicht es, dass die LixMnO2-Verbindung ein Röntgenbeugungs (Kristallinitäts)-Muster ähnlich dem von EMD beibehält.
  • Das Lithiummetall, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist stabilisiertes Lithiummetallpulver („SLMP“). Beispielweise produziert FMC Corporation ein stabilisiertes Lithiummetallpulver unter dem Namen Lectro® Max Powder, das in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Es können auch andere Lithiummetallpulver verwendet werden. Zum Beispiel beschreiben das US-Patent Nr . 5567474 und das US-Patent Nr . 5776369 stabilisierte Lithiummetallpulver und Verfahren zur Herstellung solcher Pulver, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • Stabilisierte Lithiummetallpulver ermöglichen es, dass die Verfahren der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit erhöhter Sicherheit ausgeführt werden.
  • In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine dotierte LixMnO2-Verbindung durch Mischen einer dotierten LiMn2O4-Verbindung mit Lithiummetall gebildet werden. Die dotierten LiMn2O4-Verbindungen können LiMn2O4-Verbindungen beinhalten, die mit Dotiermitteln, wie Cobalt (Co), Nickel (Ni), Magnesium (Mg), Titan (Ti), Zirconium (Zr), Chrom (Cr) oder anderen Dotiermitteln, die bei der Herstellung von Elektrodenmaterialien zur Verwendung mit Batterien und wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, dotiert werden. Das Lithiummetall ist ein stabilisiertes Lithiummetallpulver.
  • Das Mischen von Lithiummetall mit LiMn2O4 oder dotierten LiMn2O4-Spinellverbindungen kann in einer Kugelmühle oder gemäß anderen Mischtechniken ausgeführt werden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Mischen vorzugsweise ein energiereiches Mischen, was die Mischung der Verbindungen verbessert und die Kontaktmenge zwischen den LiMn2O4-Verbindungen und dem Lithiummetall verbessert.
  • Das Mischen von Lithiummetall mit LiMn2O4 kann mit oder ohne ein Lösungsmittel durchgeführt werden. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, ist das Lösungsmittel vorzugsweise mit Lithium so kompatibel, dass das Lithiummetall während des Mischens nicht mit dem Lösungsmittel reagiert. Lösungsmittel, die mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten acyclische und cyclische Kohlenwasserstoffe, einschließlich n-Hexan, n-Heptan, Cyclohexan usw.; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol, Isopropylbenzol (Cumol) usw.; symmetrische, unsymmetrische und cyclische Ether, einschließlich Di-n-butylether, Methyl-tert.-butylether, Tetrahydrofuran usw., sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Bei einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren können die LiMn2O4-Verbindungen durch Calcinieren einer Mischung von mindestens einem Manganoxid, mindestens einer Lithiumverbindung und gegebenenfalls mindestens einem Dotiermittel in einem Brennschritt bei einer Temperatur zwischen 400°C und 900°C hergestellt werden. Die Manganoxid-Verbindungen können Verbindungen wie Mn2O3, Mn3O4, durch Elektrolyse hergestelltes Mangandioxid und β-MnO2, beinhalten und der Brennschritt kann mehrere Brennschritte beinhalten.
  • Beim Calcinierschritt wird die Mischung der Ausgangsverbindungen zwischen etwa 400°C und etwa 900°C gebrannt. Die Mischung wird bevorzugt unter Einsatz von mehr als einem Brennschritt bei einer Brenntemperatur in diesem Temperaturbereich calciniert. Bei den Calcinierungen wird die Agglomeration der Spinellteilchen vorzugsweise verhindert. Während einer mehrstufigen Brennsequenz kann die Agglomeration zum Beispiel durch Brennen der Ausgangsverbindungen in einem Fließbettofen oder einem Drehcalcinierofen während mindestens eines Teils der Brennschritte oder durch Mahlen des Spinellmaterials zwischen den Schritten verhindert werden.
  • Die auf diese Weise hergestellten Manganoxid-Verbindungen können in LiMn2O4-Verbindungen überführt werden, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Außerdem können andere Verfahren zur Bildung von Lithiummanganoxiden mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Verfahren und Verbindungen der US-Patente Nr . 6267943 ; 6423294 und 6517803 können z.B. mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die lithiierten EMD-Materialien, die gebildet werden, zeigen eine Kapazität von etwa 150 mA·h/g bis etwa 160 mA·h/g, wenn sie in eine Elektrode aufgenommen werden. Außerdem können die lithiierten EMD-Materialien preiswert hergestellt werden, da EMD-Verbindungen ohne weiteres verfügbar und leicht herzustellen sind.
  • Die lithiierten EMD-Materialien können als preiswerte Materialien zur Bildung von Elektroden und zum Gebrauch mit Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden.
  • Batterien und Elektroden können aus Verbindungen und Materialien gebildet werden, die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Eine Elektrode zur Verwendung mit einer Lithium-Ionen-Batterie kann aus den LixMnO2-Verbindungen oder den dotierten LixMnO2-Verbindungen, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, gebildet werden. Die LixMnO2-Verbindungen, die gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet werden, können verwendet werden, um Anoden oder Kathoden zur Verwendung in Batterien und insbesondere zur Verwendung mit wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien zu bilden.
  • BEISPIELE
  • Referenzbeispiel 1 (nicht gemäß der Erfindung)
  • Lithium wird zu einem wärmebehandelten, durch Elektrolyse hergestellten Mangandioxid („HEMD“) zugegeben. Das durch Elektrolyse hergestellte Mangandioxid, das von Erachem-Comilog erhältlich ist, wurde gemahlen, um die Teilchengröße zu verringern, und bei 400°C für 12 h wärmebehandelt, um wärmebehandeltes, durch Elektrolyse hergestelltes Mangan zu erhalten. Lithium wird in kleinen Inkrementen von 0,075 Mol Li pro 1 Mol Manganoxid zugegeben. Die Addition erfolgt in einer Handschuhbox bei Raumtemperatur und ein Edelstahlkugelmühlenbehälter wird als Mischbehälter verwendet.
  • 1 zeigt die Röntgenbeugungsmuster von HEMD ohne Lithium und die verschiedenen Zugabegesamtmengen (0,30 Mol Li bis 0,58 Mol Li). Der Vergleich der Röntgenbeugungsmuster zeigt, dass Lithium in Inkrementen zugegeben werden kann, ohne die Struktur des HEMD zu verzerren, um die HEMD-artige Struktur beizubehalten.
  • Referenzbeispiel 2 (nicht gemäß der Erfindung) und Vergleichsbeispiel 1
  • Li0,3MnO2 wird auf zwei Wegen hergestellt. In Vergleichsbeispiel 1 werden die gesamten 0,3 Mol Lithium zu 1 Mol Manganoxid auf einmal zugegeben. In Referenzbeispiel 2 wird das Lithium in Inkrementen von 0,075 Mol Lithium zu 1 Mol Manganoxid zugegeben.
  • Das Röntgenbeugungsmuster von 2 zeigt eine wohlkristalline spinellartige Struktur für das Li0,3MnO2 von Vergleichsbeispiel 1. Dies steht im Gegensatz zum Röntgenbeugungsmuster für Referenzbeispiel 2, das ein Muster zeigt, das dem der HEMD-Ausgangsmaterialprobe ähnlich ist und graphisch auf eine sehr geringe Verzerrung davon hinweist.
  • 3 zeigt elektrochemische Ergebnisse. Das Li0,3MnO2 von Referenzbeispiel 2 zeigt einen Anstieg der ersten Ladungseffizienz von 45% auf 93% im Vergleich zu dem einstufigen Zugabeverfahren von Vergleichsbeispiel 1. Das Spannungsprofil wurde für über 10 Zyklen aufrechterhalten, was impliziert, dass keine Strukturänderungen auftraten. Eine solche Aufrechterhaltung des Spannungsprofils weist darauf hin, dass ein solches Material ein guter Kandidat für 3 V wiederaufladbare Lithium-Batterien ist.
  • Referenzbeispiele 3 und 4 (nicht gemäß der Erfindung) und Vergleichsbeispiel 2
  • Li0,6MnO2 wird auf drei Wegen hergestellt. In Vergleichsbeispiel 2 werden die gesamten 0,6 Mol Lithium zu 1 Mol Manganoxid auf einmal zugegeben. In Referenzbeispiel 3 werden die 0,6 Mol Lithium zu 1 Mol Manganoxid in Inkrementen von 0,15 Mol zugegeben. In Referenzbeispiel 4 wird das Lithium in Inkrementen von 0,075 Mol Lithium zu 1 Mol Manganoxid zugegeben.
  • Das Röntgenbeugungsmuster von Vergleichsbeispiel 2 in 4 zeigt eine wohlkristalline spinellartige Struktur für das Li0,6MnO2, ist aber im Vergleich zur HEMD-Ausgangsmaterialprobe verzerrt. Dies steht im Gegensatz zu den Referenzbeispielen 3 und 4, die Muster zeigen, die dem der HEMD-Ausgangsmaterialprobe ähnlich sind und auf eine sehr geringe Verzerrung hinweisen.
  • 5 zeigt elektrochemische Ergebnisse. Das Li0,6MnO2 von Referenzbeispiel 3 zeigt einen Anstieg der ersten Ladungseffizienz von 39% auf 81 % im Vergleich zum einstufigen Zugabeprozess von Vergleichsbeispiel 2.
  • Nach Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist verständlich, dass die durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindung nicht auf bestimmte Einzelheiten, die in der obigen Beschreibung aufgeführt sind, zu beschränken ist, da viele ersichtliche Variationen davon möglich sind, ohne den Geist oder Umfang davon wie hier nachstehend beansprucht zu verlassen.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Bildung von LixMnO2, umfassend das Mischen einer LiMn2O4-Verbindung mit stabilisiertem Lithiummetallpulver in Inkrementen von einem Viertel von x oder weniger, um LixMnO2, worin 0,2 < x ≤ 2, zu bilden, wobei die kristalline Struktur der LiMn2O4-Verbindung beibehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die LixMnO2-Verbindung mit einem Dotiermittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cobalt, Nickel, Titan, Zirconium und Chrom dotiert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Mischen durch energiereiches Mischen der LiMn2O4-Verbindung mit stabilisiertem Lithiummetallpulver in einer Kugelmühle erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Kugelmühle eine Hochleistungskugelmühle ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Mischen der LiMn2O4-Verbindung mit stabilisiertem Lithiummetallpulver ferner das Mischen der LiMn2O4-Verbindung mit dem stabilisiertem Lithiummetallpulver in Anwesenheit eines Lösungsmittels umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Lösungsmittel ein Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus acyclischen Kohlenwasserstoffen, cyclischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, symmetrischen Ethern, unsymmetrischen Ethern und cyclischen Ethern umfasst.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0423194D0 (en) 2004-10-19 2004-11-24 Racal Acoustics Ltd Attachment apparatus
US7771874B2 (en) * 2005-06-29 2010-08-10 Fmc Corporation Lithium manganese compounds and methods of making the same
KR100786968B1 (ko) * 2005-07-22 2007-12-17 주식회사 엘지화학 전극활물질의 전처리 방법
JP5259403B2 (ja) 2005-08-19 2013-08-07 エルジー・ケム・リミテッド 高容量の電気化学素子及びその製造方法
US8282856B2 (en) * 2010-05-28 2012-10-09 Harmony Brother Co., Ltd. Method for sintering lithium contained electrode material
JP5714262B2 (ja) * 2010-08-11 2015-05-07 株式会社Kri リチウムのプリドープ方法、電極の製造方法及びこれら方法を用いた蓄電デバイス
JP5714283B2 (ja) * 2010-09-28 2015-05-07 株式会社Kri プリドープ型電極の製造方法及び蓄電デバイス
EP2605316B8 (de) * 2010-08-11 2019-01-23 KRI, Inc. Verfahren zur vordotierung mit lithium, verfahren zur herstellung von elektroden und elektrischer energiespeichereinrichtung unter verwendung dieser verfahren
CN102205989A (zh) * 2011-03-25 2011-10-05 江苏国泰锂宝新材料有限公司 电池正极材料LiMn2O4的制备方法
JP2012204310A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Kri Inc リチウムのプリドープ方法、電極の製造方法及びこれら方法を用いた蓄電デバイス
JP5792975B2 (ja) * 2011-03-28 2015-10-14 株式会社Kri リチウムのプリドープ方法
JP6156078B2 (ja) 2013-11-12 2017-07-05 日亜化学工業株式会社 非水電解液二次電池用正極活物質の製造方法、非水電解液二次電池用正極及び非水電解液二次電池
JP6524651B2 (ja) 2013-12-13 2019-06-05 日亜化学工業株式会社 非水電解液二次電池用正極活物質及びその製造方法
WO2015136604A1 (ja) 2014-03-10 2015-09-17 株式会社日立製作所 二次電池用正極活物質およびそれを用いたリチウムイオン二次電池
US9979011B2 (en) * 2014-09-26 2018-05-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army LixMn2O4-y(C1z) spinal cathode material, method of preparing the same, and rechargeable lithium and li-ion electrochemical systems containing the same
US10505188B2 (en) * 2015-03-03 2019-12-10 The Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Army “B” and “O” site doped AB2O4 spinel cathode material, method of preparing the same, and rechargeable lithium and Li-ion electrochemical systems containing the same
KR101681545B1 (ko) * 2015-05-18 2016-12-01 서울대학교산학협력단 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
DE102017207683A1 (de) 2016-05-09 2017-11-09 Nichia Corporation Verfahren zur Herstellung eines Nickel-Kobalt-Verbundhydroxids und Verfahren zur Herstellung eines Aktivmaterials einer Positivelektrode für eine wasserfreie Elektrolytsekundärbatterie
CN111167584B (zh) * 2019-12-30 2021-08-17 贵州武陵锰业有限公司 一种基于电解锰阳极液的锰矿石工业化湿式球磨法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5601796A (en) 1995-11-22 1997-02-11 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Method of making spinel LI2MN204 compound
US5780181A (en) 1993-10-22 1998-07-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Nonaqueous secondary battery
US5911920A (en) 1997-03-25 1999-06-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Manufacturing method for Li composite oxides employed as electrode materials in Li batteries
US6403257B1 (en) 2000-07-10 2002-06-11 The Gillette Company Mechanochemical synthesis of lithiated manganese dioxide
US20020119373A1 (en) 2000-12-22 2002-08-29 Fmc Corporation Lithium metal dispersion in secondary battery anodes

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271196A (en) * 1961-11-08 1966-09-06 Leesona Corp Fuel cell electrodes
US3508967A (en) * 1967-09-22 1970-04-28 Gulton Ind Inc Negative lithium electrode and electrochemical battery containing the same
JPH0789483B2 (ja) * 1984-05-07 1995-09-27 三洋化成工業株式会社 二次電池
DE3680249D1 (de) * 1985-05-10 1991-08-22 Asahi Chemical Ind Sekundaerbatterie.
JPH063745B2 (ja) 1986-07-02 1994-01-12 シャープ株式会社 非水電解液型二次電池
US4945014A (en) 1988-02-10 1990-07-31 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Secondary battery
GB2221213B (en) * 1988-07-12 1991-09-04 Csir Synthesizing lithium manganese oxide
US5028500A (en) * 1989-05-11 1991-07-02 Moli Energy Limited Carbonaceous electrodes for lithium cells
JPH0439859A (ja) 1990-06-04 1992-02-10 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 二次電池用電極
US5153082A (en) * 1990-09-04 1992-10-06 Bridgestone Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3133318B2 (ja) 1990-09-18 2001-02-05 三洋電機株式会社 二次電池
JP3162437B2 (ja) * 1990-11-02 2001-04-25 セイコーインスツルメンツ株式会社 非水電解質二次電池
US5244757A (en) * 1991-01-14 1993-09-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Lithium secondary battery
DE4101533A1 (de) * 1991-01-19 1992-07-23 Varta Batterie Elektrochemisches sekundaerelement
JP3291750B2 (ja) 1992-02-25 2002-06-10 松下電器産業株式会社 非水電解液二次電池およびその製造法
EP0573266B1 (de) 1992-06-01 1999-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffhaltigem Material für negative Elektroden und Lithium-Sekundärbatterien, die dieses enthält
JP2651332B2 (ja) * 1992-09-21 1997-09-10 松下電工株式会社 ジルコニア系複合セラミック焼結体及びその製法
EP0601832B1 (de) 1992-12-07 1999-05-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Alkalische Ionen absorbierendes/dessorbierendes kohlenstoffhaltiges Material, Elektrodenmaterial für Sekundärebatterie das dieses Material verwendet und Lithiumbatterie die dieses Elektrodematerial verwendet
AU6128994A (en) 1993-02-18 1994-09-14 Fmc Corporation Alkali metal dispersions
US5776369A (en) 1993-02-18 1998-07-07 Fmc Corporation Alkali metal dispersions
US5312623A (en) * 1993-06-18 1994-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High temperature, rechargeable, solid electrolyte electrochemical cell
JPH0722020A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Tosoh Corp リチウムマンガン複合酸化物の製造方法及びその用途
US5370949A (en) * 1993-07-09 1994-12-06 National Research Council Of Canada Materials for use as cathodes in lithium electrochemical cells
CA2127621C (en) * 1994-07-08 1999-12-07 Alfred Macdonald Wilson Carbonaceous insertion compounds and use as anodes in rechargeable batteries
JPH08213052A (ja) 1994-08-04 1996-08-20 Seiko Instr Inc 非水電解質二次電池
US5543021A (en) * 1994-09-01 1996-08-06 Le Carbone Lorraine Negative electrode based on pre-lithiated carbonaceous material for a rechargeable electrochemical lithium generator
FR2724490B1 (fr) 1994-09-09 1996-10-25 Lorraine Carbone Electrode composite carbone/polymere pour generateur electrochimique rechargeable au lithium
US5707756A (en) * 1994-11-29 1998-01-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Non-aqueous secondary battery
US5595837A (en) * 1995-04-12 1997-01-21 Valence Technology, Inc. Process for prelithiation of carbon based anodes for lithium batteries
US5753387A (en) * 1995-11-24 1998-05-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Lithium secondary battery
GB9600772D0 (en) 1996-01-15 1996-03-20 Univ St Andrews Improvements in and relating to electrochemical cells
US5672446A (en) * 1996-01-29 1997-09-30 Valence Technology, Inc. Lithium ion electrochemical cell
US5958622A (en) * 1996-03-28 1999-09-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Negative electrode material for lithium secondary batteries
JPH10117406A (ja) 1996-06-14 1998-05-06 Fuji Photo Film Co Ltd 電気自動車及びその駆動電源装置
US6270926B1 (en) * 1996-07-16 2001-08-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Lithium secondary battery
DE69705428T2 (de) * 1996-12-20 2001-10-11 Danionics As Odense S Lithium sekundärbatterie mit einer negativen elektrode enthaltend natürlichen schuppengraphit
JPH10223259A (ja) 1997-02-03 1998-08-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc リチウム二次電池及びその製造方法
DE69836820T2 (de) * 1997-02-28 2007-10-11 Asahi Kasei Emd Corporation Nichtwässrige sekundärbatterie und verfahren zu deren herstellung
US6156457A (en) * 1997-03-11 2000-12-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Lithium secondary battery and method for manufacturing a negative electrode
JP3200025B2 (ja) 1997-03-26 2001-08-20 セイコーインスツルメンツ株式会社 非水電解質二次電池
US5807645A (en) * 1997-06-18 1998-09-15 Wilson Greatbatch Ltd. Discharge promoter mixture for reducing cell swelling in alkali metal electrochemical cells
JPH1125975A (ja) 1997-07-02 1999-01-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 負極活物質
US5948569A (en) * 1997-07-21 1999-09-07 Duracell Inc. Lithium ion electrochemical cell
KR100245808B1 (ko) * 1997-12-30 2000-03-02 박찬구 리튬이온 전지용 양극재료의 제조방법
FR2777387B1 (fr) * 1998-04-14 2000-05-12 Commissariat Energie Atomique Accumulateur au lithium fonctionnant entre 1,8 volts et 4,3 volts
FR2777388B1 (fr) * 1998-04-14 2000-05-12 Commissariat Energie Atomique Accumulateur au lithium fonctionnant jusqu'a une borne superieure de tension de 3,5 volts
US6190800B1 (en) * 1998-05-11 2001-02-20 The Gillette Company Lithiated manganese dioxide
CN1305644A (zh) * 1998-05-11 2001-07-25 杜拉塞尔公司 锂化氧化锰
US6168885B1 (en) * 1998-08-21 2001-01-02 Sri International Fabrication of electrodes and devices containing electrodes
JP2000067853A (ja) 1998-08-18 2000-03-03 Matsushita Battery Industrial Co Ltd リチウム二次電池用負極
DE19839217C2 (de) 1998-08-28 2001-02-08 Fraunhofer Ges Forschung Pastöse Massen, Schichten und Schichtverbände, Zellen und Verfahren zur Herstellung
GB9819696D0 (en) 1998-09-11 1998-11-04 Aea Technology Plc Manganese oxide-based material
US6267943B1 (en) * 1998-10-15 2001-07-31 Fmc Corporation Lithium manganese oxide spinel compound and method of preparing same
JP2000164210A (ja) 1998-11-24 2000-06-16 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池
KR100326457B1 (ko) * 1999-03-10 2002-02-28 김순택 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그 제조 방법
SE516891C2 (sv) * 1999-06-14 2002-03-19 Ericsson Telefon Ab L M Bindemedel och/eller elektrolytmateriel för en elektrod i en battericell, elektrod för en battericell samt förfarande för framställning av ett bindemedel och/eller elektrolytmaterial för en elektrod
US6541156B1 (en) * 1999-11-16 2003-04-01 Mitsubishi Chemical Corporation Negative electrode material for non-aqueous lithium secondary battery, method for manufacturing the same, and non-aqueous lithium secondary battery using the same
EP1180810A2 (de) * 2000-08-18 2002-02-20 Nissan Motor Co., Ltd. Positives aktives Elektrodenmaterial für Lithium-ionenbatterie
JP2002124258A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Toda Kogyo Corp マンガン酸リチウム粒子粉末及びその製造法
US8980477B2 (en) * 2000-12-22 2015-03-17 Fmc Corporation Lithium metal dispersion in secondary battery anodes
US7276314B2 (en) * 2000-12-22 2007-10-02 Fmc Corporation Lithium metal dispersion in secondary battery anodes
JP2004006423A (ja) * 2001-04-10 2004-01-08 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd リチウム二次電池用活物質
JP4310937B2 (ja) * 2001-06-18 2009-08-12 新神戸電機株式会社 リチウム二次電池
JP2003007297A (ja) * 2001-06-20 2003-01-10 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 非水系電解質二次電池用正極活物質
JP2003168431A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Toyota Central Res & Dev Lab Inc リチウム二次電池用正極活物質材料、その製造方法およびそれを用いたリチウム二次電池
FR2833760B1 (fr) 2001-12-19 2011-03-25 Fmc Corp Dispersion de metal lithium dans des anodes de batterie secondaire
US20050130043A1 (en) * 2003-07-29 2005-06-16 Yuan Gao Lithium metal dispersion in electrodes
JP4126374B2 (ja) 2003-10-22 2008-07-30 独立行政法人産業技術総合研究所 血管壁、内臓等の生体モデル作製用組成物
US7771874B2 (en) * 2005-06-29 2010-08-10 Fmc Corporation Lithium manganese compounds and methods of making the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780181A (en) 1993-10-22 1998-07-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Nonaqueous secondary battery
US5601796A (en) 1995-11-22 1997-02-11 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Method of making spinel LI2MN204 compound
US5911920A (en) 1997-03-25 1999-06-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Manufacturing method for Li composite oxides employed as electrode materials in Li batteries
US6403257B1 (en) 2000-07-10 2002-06-11 The Gillette Company Mechanochemical synthesis of lithiated manganese dioxide
US20020119373A1 (en) 2000-12-22 2002-08-29 Fmc Corporation Lithium metal dispersion in secondary battery anodes

Also Published As

Publication number Publication date
GB2439890A (en) 2008-01-09
CN101213146B (zh) 2012-07-18
DE112006001610T5 (de) 2008-05-29
EP1896366B1 (de) 2018-01-10
EP1896366A2 (de) 2008-03-12
CA2610077C (en) 2014-04-08
KR20080021710A (ko) 2008-03-07
CA2610077A1 (en) 2007-01-04
CA2840566A1 (en) 2007-01-04
KR101368855B1 (ko) 2014-03-17
GB2439890B (en) 2011-06-08
US20140077127A1 (en) 2014-03-20
KR101389409B1 (ko) 2014-04-25
KR20130033458A (ko) 2013-04-03
WO2007002907A3 (en) 2007-05-18
CA2840566C (en) 2016-12-06
WO2007002907A2 (en) 2007-01-04
GB0721258D0 (en) 2007-12-05
JP5096329B2 (ja) 2012-12-12
RU2007149066A (ru) 2009-07-10
CN101213146A (zh) 2008-07-02
US20070003834A1 (en) 2007-01-04
US20100270498A1 (en) 2010-10-28
US9896345B2 (en) 2018-02-20
JP2009500277A (ja) 2009-01-08
US7771874B2 (en) 2010-08-10

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Gummow et al. A reinvestigation of the structures of lithium-cobalt-oxides with neutron-diffraction data
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