EP2734481A1 - Method for producing a molten material - Google Patents

Method for producing a molten material

Info

Publication number
EP2734481A1
EP2734481A1 EP12758618.8A EP12758618A EP2734481A1 EP 2734481 A1 EP2734481 A1 EP 2734481A1 EP 12758618 A EP12758618 A EP 12758618A EP 2734481 A1 EP2734481 A1 EP 2734481A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mass
less
temperature
mixtures
fepo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12758618.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Caroline Levy
Arnaud APHECEIXBORDE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS
Original Assignee
Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS filed Critical Saint Gobain Centre de Recherche et dEtudes Europeen SAS
Publication of EP2734481A1 publication Critical patent/EP2734481A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a molten product based on lithium, a process for producing such a product.
  • This product may in particular be used as electrode material, in particular in a lithium-ion battery.
  • the invention also relates to such a battery.
  • State of the art
  • Li is the lithium element
  • A is a lithium substituent selected from the elements Na, K, H and mixtures thereof, a being less than or equal to 0.2 (substitution ratio less than or equal to 20 atomic%),
  • G is selected from Fe, Mn, Ni, Co, V and mixtures thereof,
  • - J is a substituent of G selected from Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr and mixtures thereof, b being less than or equal to 0.5 (substitution rate less than or equal to 50 atomic%),
  • X0 4 is an oxoanion in which O denotes the oxygen element and X is selected from P, S, V, Si, Nb, Mo, Al and mixtures thereof,
  • - D is chosen from F “ , OH “ , CI “ anions and their mixtures, d being less than or equal to 0.35 (substitution rate less than or equal to 35 at%), d being zero,
  • E is chosen from the element F, the element Cl, the element O, the group OH, and their mixtures,
  • phase-rich products Li 1 -a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(XO 4 ) i-dD d ] z E e , the products obtained by solid-phase sintering or by sweet chemistry and melted products.
  • the products obtained by solid phase sintering or by soft chemistry may have a very high percentage of phases (Li 1 -a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z E e on all crystallized phases. But these products are much more expensive to manufacture than molten products.
  • Molten products are for example described in WO2005 / 062404 or in the article "Melt casting LiFePO 4 ", Journal of the electrochemical Society, 157 (4) A453-A462 (2010), M. Gauthier and Al. sintered products, the melted products can be manufactured industrially, at low costs, but are less rich in phases (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b J b ) y [(X0 4 ) i - d D d ] z E e .
  • Molten products can be made by rapidly cooling a mass of molten liquid so as to create a predominantly amorphous structure, followed by crystallization heat treatment. This gives a glass ceramic.
  • Such methods are in particular described in EP 2 295 385, WO 201 1/049034 or WO 2010/1 14104.
  • the article “Lithium ion conductive glass-ceramics semi-mix with Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and YAG laser- By Nagamine et al., Solid States lonics 179 (2008) 508-515 describes the possibility of drawing crystal patterns by means of laser technology.
  • quenching typically leads to a product consisting of more than 90% by mass of amorphous phase.
  • lithium is a natural fondant, which sublimates if the melting temperature is too high.
  • the melting temperature is therefore conventionally determined to be as close as possible to the melting temperature of the raw materials of the feedstock.
  • Lithium-ion batteries manufactured in large quantities, can incorporate phase-rich products (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z Ee, especially for the manufacture of their cathodes. Their performances as well as their lifetimes are dependent, among other things, on the phase richness (Li 1-a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z E e of product used.
  • phase-rich product Li 1- aA a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(XO 4 ) i-dD d ] z E e , adapted as electrode material and capable of be manufactured in industrial quantities and at a reduced cost.
  • An object of the invention is to satisfy, at least partially, this need. Summary of the invention
  • this object is achieved by means of a product whose crystallized part consists, for more than 99.3% by mass, of the same phase (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1-b Jb) y [(X04) i-dDd] zEe, called "LAGJXODE phase" (for the sake of clarity).
  • This product is remarkable in that it is melted, that is to say that it is obtained by melting then solidification.
  • a product according to the invention can therefore be manufactured at reduced costs and in industrial quantities.
  • phase LAGJXODE a crystallized phase of formula (Li 1-a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X04) i-dDd] zE e determined, with a, b, d, e, x, y, z, A, G, J, X, D and E set.
  • a product according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
  • a 0 (no substitution of lithium);
  • A is the hydrogen element H, preferably at> 0.05;
  • G is selected from Fe, Co, Mn, V and mixtures thereof, preferably from Fe, Co, Mn and mixtures thereof;
  • b ⁇ 0.40 preferably b ⁇ 0.35, preferably b ⁇ 0.30, preferably b ⁇ 0.25, or even b ⁇ 0.20, or even b ⁇ 0.15; in one embodiment, b> 0.05, or even b> 0.1;
  • the substituent element J is selected from Nb, Y, Mg, B, Ti and mixtures thereof;
  • X is selected from P, S, Si and mixtures thereof;
  • X is the element P
  • d 0;
  • E is the element F (fluorine);
  • x ⁇ -0 1, preferably x ⁇ -0.05, or even x ⁇ 0 and / or x ⁇ 1.5, preferably x ⁇ 1, 3, preferably x ⁇ 1, 2, preferably x ⁇ 1 ;
  • x 0;
  • y 2;
  • y ⁇ 1, 5;
  • y 1;
  • e 2;
  • e 1;
  • e 0;
  • the crystallized part consists, for more than 99.5%, preferably more than 99.7%, preferably more than 99.8%, preferably more than 99.9%, preferably substantially 100% by weight, of said phase LAGJXODE,
  • the product is an annealed product, that is to say, having undergone a heat treatment after solidification;
  • the product is not coated with a carbon layer;
  • the product is in the form of a particle powder and more than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than %, preferably substantially 100% by number, the particles are not covered, even partially, carbon;
  • the product is polycrystalline; the mass quantity of the amorphous phase is less than 80%, less than 70%, less than 60%, less than 50%, less than 40%, less than 30%, less than 20%, less than 10%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, or less than 1%, based on the mass of the molten product;
  • the amount of LAGJXODE phases in which the iron has a valence greater than or equal to 3, and in particular in the Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 phase, is less than
  • these optional characteristics improve the electrochemical performances, making the products particularly well adapted, after possible grinding, to the manufacture of cathodes for lithium-ion batteries.
  • a product according to the invention may be in the form of a block of which all the dimensions are preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, preferably greater than 1 cm, preferably greater than 5 cm, preferably even greater than 15 cm.
  • a block according to the invention has a mass greater than 200 g.
  • the invention also relates to a powder of a melted product according to the invention.
  • the median size of the powder is preferably greater than 0.05 ⁇ and / or less than 100 ⁇ .
  • the median size of the powder is between 0.05 ⁇ m and 5 ⁇ m, preferably between 0.05 ⁇ m and 2 ⁇ m, preferably between 0.05 ⁇ m and 0.2 ⁇ m. In a particular embodiment, the median size of the powder is between 5 ⁇ and 20 ⁇ , preferably between 7 ⁇ and 15 ⁇ .
  • More than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by number, of the particles may be at least partially covered, preferably all of carbon or a precursor of carbon.
  • the invention also relates to a first process for manufacturing a melted product according to the invention, comprising the following steps:
  • step e) a) mixing of raw materials so as to form a feedstock, b) melting of the feedstock to obtain a liquid mass at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of step e) (which may be greater than the temperature strictly necessary for the melting of the feedstock),
  • the raw materials in step a) and, optionally, the gaseous environment in step b) being determined so that the crystallized portion of said melted product has, for more than 99.3% by weight, the same phase ( Li 1- aA a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(XO 4) i -dDd] zEe as defined above.
  • step b) the melting takes place in a neutral environment or containing oxygen, preferably in air.
  • the conduct of the melting process is facilitated.
  • the cooling rate until complete solidification of the liquid mass is less than 1000 K / s, or even less than 800 K / s, or even less than 500 K / s.
  • the invention also relates to a second process for manufacturing a melted product according to the invention, the crystallized part of which has, for more than 99.3% by weight, the same phase (Li 1-a A a ) 1 + x (Fei-bJb) y [(PO 4 ) i -dDd] z, said process comprising the following steps:
  • a ' mixing raw materials to form a feedstock, b') melting the feedstock to a liquid mass at a temperature T m i above the melting temperature T f of the product melted at the end of step c '), the temperature T m i being such that:
  • T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C, or
  • T m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or o if the Fe element is provided for more than 5% of its mass by Fe 3 0 4 , then
  • T m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or o if the Fe element is provided for more than 97% of its mass by FeO, then T m i is preferably less than 1 100 ° C, or o if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 0 with 0 ⁇ n ⁇ 6, said mixture comprising more than 3% and less than 97% of FePO 4 , nH 2 0 with 0 ⁇ n ⁇ 6, then T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C, c ') cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a melted product according to the invention,
  • step b' the raw materials in step a ') and, optionally, the gaseous environment in step b') being determined so that the crystallized portion of said melted product has, for more than 99.3% by weight, (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 -bJb) y [(PO 4 ) i-dDd] z.
  • this second manufacturing method makes it possible to produce a molten product comprising less than 30%, preferably less than 20%, preferably less than 10%, preferably less than 5%, preferably less than 1%, of phases (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 .bJb) y [(0 4 ) i -DDD] z in which iron has a valence greater than or equal to 3, and especially a small amount of Li 3 Fe 2 (P0 4) 3.
  • a low phase content in which the iron has a valence greater than or equal to 3 improves the electrochemical performance of the battery comprising the melted product according to the invention.
  • step b ' the melting takes place in a neutral environment or containing oxygen, preferably in air.
  • the conduct of the melting process is facilitated.
  • This second process is also remarkable in the sense that it makes it possible to obtain a melted product (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 -bJb) y [(PO 4 ) i -dDd] z according to US Pat. invention without a heat treatment step after the melting step (unlike the first manufacturing method according to the invention which comprises a step e)).
  • the raw materials in step a) or step a '), may be in the solid state and / or liquid, preferably solid.
  • one or more raw materials may be provided in the form of a gas, in particular to provide the chlorine element C1 or the fluorine element F, during step b) or b ').
  • the methods of the invention can be used for the manufacture of particles or blocks. They can be adapted so that the melted product has one or more of the optional features mentioned above.
  • the invention also relates to a product manufactured or likely to have been manufactured by a process according to the invention.
  • the invention also relates to the use of a molten product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention in the manufacture of a cathode for lithium-ion battery.
  • the invention finally relates to a cathode for a lithium-ion battery comprising a melted product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention, and a lithium-ion battery comprising such a cathode.
  • the cathode may in particular be obtained by shaping a powder according to the invention.
  • FIG. 1 represents, in cross section, a portion of a battery according to the invention.
  • the "LAGJXODE phase rate” is the percentage of LAGJXODE phase on all the crystallized phases of the product, this set being called “crystallized part”.
  • ICDD International Center for Diffraction Data
  • the LAGJXODE phase rate can be evaluated by the following formula (1):
  • ALAGJXODE is the area of the non-superimposed higher intensity diffraction peak or its non-superimposed higher intensity diffraction multiplet, of the LAGJXODE phase, measured on an X-ray diffraction pattern of said product, for example obtained from a device of the D5000 diffractometer type from the company BRU KER provided with a copper DX tube.
  • the acquisition of the diffraction pattern is carried out from this equipment, on an angular range 2 ⁇ of between 5 ° and 80 °, with a pitch of 0.02 °, and a counting time of 1 s / step.
  • the sample is rotating on itself in order to limit the orientations preferred.
  • the processing of the diagram obtained can be achieved for example using the EVA software, without deconvolution treatment;
  • Secondary Aphases is the sum of the areas of the secondary phases, measured on the same diagram, without deconvolution treatment.
  • the area of a secondary phase is that of its diffraction peak of higher non-superimposed intensity or diffraction multiplet of higher non-superimposed intensity.
  • the secondary phases are the phases detectable by X-ray diffraction other than the LAGJXODE phase.
  • Fe 2 0 3 , FePO 4 , Li 3 PO 4 , AIPO 4 or Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 may be secondary phases identified on the X-ray diffraction diagram, in particular when the LAGJXODE is LiFePO 4 .
  • a "non-superimposed" diffraction peak is a diffraction peak corresponding to a single phase (no overlap of two peaks corresponding to two different phases).
  • a diffraction multiplet "not superimposed” is a diffraction byte corresponding to a single phase.
  • a product is conventionally said to be "melted” when it is obtained by a process implementing a melting of raw materials until a liquid mass is obtained (which may contain solid particles, but in an insufficient quantity to structure said liquid mass, so that it must be contained in a container to keep its shape), then solidification by cooling.
  • Particle means a solid object whose size is less than 10 mm, preferably between 0.01 ⁇ and 5 mm.
  • size of a particle is meant the diameter of the sphere of the same volume.
  • the particle size of a powder is evaluated classically by a particle size distribution characterization performed with a laser granulometer.
  • the laser granulometer may be, for example, a Partica LA-950 from the company HORIBA.
  • the percentiles or "percentiles" 50 (D 50 ) and 99.5 (D 99 , 5 ) are the particle sizes corresponding to the percentages by mass of 50% and 99.5%, respectively, on the cumulative particle size distribution curve. particle sizes of the powder, the particle sizes being ranked in ascending order. For example, 99.5% by weight of the powder particles are smaller than 99.5 % and 0.5% of the bulk particles are larger than 99.5% . Percentiles can be determined using a particle size distribution using a laser granulometer.
  • the “maximum size of a powder” is the 99.5 percentile (D 99.5 ) of said powder.
  • the "50th percentile” (D 50 ) of said powder is called the "median size of a powder”.
  • block is meant a solid object that is not a particle.
  • Impurities means the inevitable constituents introduced involuntarily and necessarily with the raw materials or resulting from reactions with these constituents. Impurities are not necessary constituents, but only tolerated.
  • the compounds forming part of the group of oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, oxycarbides, carbonitrides and metallic species of sodium and other alkalis, chromium, yttrium, magnesium, boron, copper, and niobium are impurities if their presence does not occur. is not desired, that is to say that they do not enter into the composition of the LAGJXODE product to be manufactured.
  • carbon precursor is a compound which, by heat treatment, in particular by pyrolysis, is converted, at least in part, into carbon.
  • An organic polymer such as polyethylene glycol or PEG, is an example of a carbon precursor.
  • containing one means "containing at least one", unless otherwise indicated.
  • a feedstock for producing a molten product according to the invention is formed from the lithium, A, G, J, D, X and E components, or compounds of these constituents, in particular compounds of oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or oxalates and / or nitrates and / or phosphates and / or metals and / or chlorides and / or fluorides and / or sulphides and / or ammonia compounds.
  • these compounds are chosen from phosphates, carbonates and oxides.
  • These compounds may be chosen preferably from Li 2 O, Li 2 CO 3 , LiOH, LiH 2 PO 4 , Li 3 PO 4 , LiF, Na 2 CO 3 , NaOH, KOH, Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO, FePO 4 , nH 2 O with O ⁇ n ⁇ 6, Co 3 O 4 , CoO, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , B 2 O 3 , TiO 2 , Cu 2 O , CuO, Cr 2 O 3 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , H 3 PO 4 , P 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MoO, MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MgO, MgCO 3 , NiO.
  • these compounds are chosen from Li 2 O, Li 2 CO 3 , Li 3 PO 4 , Na 2 CO 3 , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO, FePO 4 , nH 2 O with 0 ⁇ n ⁇ 6, Co 3 O 4 , CoO, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , B 2 O 3 , TiO 2 , Cu 2 O, CuO, Cr 2 O 3 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , H 3 PO 4 , P 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MoO, MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MgO, MgCO 3 , NiO.
  • the element F is provided in the form of a gas.
  • the element C1 is provided in the form of a gas.
  • the compounds of the lithium, A, G, J, D, X and E components together represent more than 90%, more than 95%, more than 98%, preferably more than 99%, in percentages by weight, of the constituents the starting charge.
  • these compounds together with the impurities represent 100% of the constituents of the feedstock.
  • no compound other than those providing the lithium components, A, G, J, D, X and E is intentionally introduced into the feedstock, the other constituents present thus being impurities.
  • the lithium components A, G, J, D, X and E of the feedstock are found essentially in the melt produced. Some of these constituents, for example manganese and / or lithium, vary depending on the melting conditions, but can volatilize during the melting step. Those skilled in the art know how to adapt the composition of the feedstock accordingly so as to obtain, after step e), a molten product according to the invention.
  • the feedstock comprises less than 10%, less than 5%, less than 1%, or no oxide (s) of silicon and / or aluminum and / or niobium and / or boron and / or germanium and / or gallium and / or antimony and / or bismuth. These elements may, however, be present in the feedstock in a form other than an oxide.
  • the granulometries of the powders used can be those commonly encountered in the melting processes.
  • Intimate mixing of the raw materials can be done in a mixer. This mixture is then poured into a melting furnace.
  • step b) the feedstock is melted until a liquid mass is obtained, at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of the feed.
  • step e) preferably in an electric arc furnace. Electrofusion makes it possible to manufacture large quantities of melted product with interesting yields.
  • furnaces such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of oven Herault, provided they allow to completely melt the starting charge.
  • a molten LiFePO 4 product an energy of between 400 and 1200 kWh / T is well suited.
  • an arc furnace or an induction furnace is used.
  • the stirring quality of the molten liquid can in particular be improved by sparging with nitrogen.
  • the flow rate and / or the temperature of said gas is preferably adapted so that the temperature of the liquid mass is not substantially affected by this addition of gas.
  • the inventors have found that, surprisingly, in the first method according to the invention, the environment during the melting step b) has little influence on the melted product obtained at the end of step e). It is therefore possible to perform the melting step b) in a neutral or oxidizing environment, preferably in air. The conduct of the process is advantageously simplified.
  • T m i when G is not the element Fe, it is heated so that the temperature of the molten liquid mass T m i is less than T f + 300 ° C, preferably less than T f + 150 ° C, and / or greater than T f + 20 ° C, preferably greater than T f + 50 ° C.
  • the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass.
  • a liquid mass must be contained in a container.
  • step c) comprises the following operations:
  • said liquid mass is brought into contact with a fluid, preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
  • a fluid preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
  • the liquid droplets are converted into solid particles by contact with a fluid, preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of water.
  • a fluid preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of water.
  • oxygen preferably gaseous, more preferably with air.
  • the fluid used is the same for the two operations Ci) and c 2 ).
  • the process is adapted so that, as soon as formed, the molten liquid droplet is in contact with the fluid.
  • the dispersion (operation Ci)) and the solidification (operation c 2 )) are substantially simultaneous, the liquid mass being dispersed by a fluid, preferably gaseous, able to cool and solidify this liquid.
  • the contact with the fluid is maintained at least until complete solidification of the droplets.
  • Air blowing at room temperature is possible.
  • solid particles are obtained which have a size of between 0.01 ⁇ and 5 mm, or even between 0.01 ⁇ and 3 mm, depending on the dispersion conditions.
  • the melted product according to the invention may be at the end of step c 2 ) in the form of particles smaller than 50 ⁇ .
  • the grinding of said particles can then, for the manufacture of a cathode, be optional.
  • step c) comprises the following operations: Ci ') pouring the liquid mass into a mold;
  • c 3 ' demolding the block.
  • the liquid mass is poured into a mold capable of withstanding the molten liquid mass.
  • a mold capable of withstanding the molten liquid mass.
  • graphite, cast iron, or as defined in US 3,993.1 19 molds are used.
  • the turn is considered to constitute a mold. Casting is preferably carried out under air.
  • step c 2 ' the liquid mass cast in the mold is cooled until an at least partially solidified block is obtained.
  • the cooling rate of the molten liquid during solidification is always less than 1000 K / s, or even less than 500 K / s, or even less than 100 K / s.
  • the liquid mass is brought into contact with a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
  • a neutral fluid or an oxygenated fluid preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
  • said liquid mass and / or the block can be brought into contact with said oxygenated fluid in the operation ci ') and / or in the operation c 2 ') and / or in the operation c 3 ') and / or after the operation c 3 ').
  • This contacting can therefore be performed as soon as the casting. However, it is preferable to start this contacting only after casting. For practical reasons, the contact with the fluid preferably begins after demolding.
  • step c 3 ' the block is demolded.
  • step d) optional, the melted product, in the form of particles or blocks, is crushed and / or crushed. All types of crushers and crushers are usable. Preferably, an air jet mill or a ball mill is used.
  • the method comprises a step d).
  • the molten product is preferably ground so as to obtain a powder having a maximum size D 99.5 of less than 100 ⁇ , preferably less than 80 ⁇ , preferably less than 50 ⁇ , preferably less than 30 ⁇ , preferably less than at 10 ⁇ , preferably less than 5 ⁇ , preferably less than 1 ⁇ .
  • the melted product optionally after grinding, preferably undergoes a granulometric selection operation depending on the intended applications, for example by sieving.
  • impurities from the raw materials may be present.
  • the elements Ba, Sr, Yb, Ce, Ca can be found as impurities; and Si, S, Na, K, Nb, Y, B, Ti, Cu, Cr, Mg, Al when it is not desired for the LAGJXODE phase to contain these elements.
  • the total mass content of impurities is less than 2%, preferably less than 1%, preferably less than 0.7%.
  • the total mass content of impurities is less than 2%, preferably less than 1%, preferably less than 0.7%.
  • step e the melted product undergoes a crystallization heat treatment, which advantageously makes it possible to reduce the amount of amorphous phase and to increase the amount of LAGJXODE phase.
  • the temperature of the heat treatment is greater than T f - 700 ° C, preferably greater than T f - 600 ° C, preferably greater than T f - 530 ° C, preferably greater than T f - 480 ° C, preferably greater than T f - 430 ° C, preferably greater than T f - 380 ° C, preferably greater than T f - 330 ° C, and / or preferably less than T f - 80 ° C, preferably less than T f - 130 ° C, preferably less than T f - 180 ° C, preferably less than T f - 230 ° C.
  • the temperature of the heat treatment is greater than 500 ° C., preferably greater than 550 ° C., preferably greater than 600 ° C., preferably greater than 650 ° C., and less than 930 ° C. ° C, preferably below 900 ° C, preferably below 850 ° C, preferably below 800 ° C, preferably below 750 ° C.
  • the dwell time is greater than 2 hours and / or less than 24 hours, preferably less than 15 hours, preferably less than 10 hours.
  • a bearing temperature of 700 ° C, maintained for 5 hours is well suited.
  • the reducing environment can be created by flushing a gas such as a CO / CO 2 mixture or an N 2 / H 2 mixture. But any method for generating a reducing environment known from the state of the art can be used.
  • the particles are annealed in a reducing environment created by a gas.
  • the annealed melted particles can be crushed and / or undergo a granulometric selection operation depending on the intended applications, for example by sieving, in particular so that the particles obtained constitute a powder having a size median greater than 0.05 ⁇ and / or less than 100 ⁇ .
  • the median size of the powder is between 0.05 ⁇ m and 5 ⁇ m, preferably between 0.05 ⁇ m and 2 ⁇ m, preferably between 0.05 ⁇ m and 0.2 ⁇ m.
  • the median size of the powder is between 5 ⁇ and 20 ⁇ , preferably between 7 ⁇ and 15 ⁇ .
  • step e) or f) may be covered, at least partially, with carbon or a precursor of carbon.
  • said particles of the melted product coated with carbon or a precursor of carbon represent more than 70%, more than 90%, more than 95%, more than 99%, substantially 100% by number of the particles of carbon. the powder, which advantageously makes it possible to improve the electrical conductivity, and therefore the performance of the battery comprising a cathode shaped from such a powder.
  • the deposition of carbon or carbon precursor is conventionally carried out by pyrolysis. Other methods can also be used, for example those described in EP 1 325 525 and EP 1 325 526.
  • step a) of the first method according to the invention are also applicable for step a ').
  • Substantially all the lithium, A, Fe, J, D, P and E components of the feedstock are found in the manufactured melt. Some of these constituents, for example manganese and / or lithium, vary depending on the melting conditions, but can volatilize during the melting step. Those skilled in the art know how to adapt the composition of the feedstock accordingly so as to obtain, after step c '), a molten product according to the invention.
  • step a ' preferably more than 99%, preferably substantially 100% by weight of the Fe element is provided by FePO 4 , nH 2 0 with 0 ⁇ n ⁇ 6. In one embodiment, in step a '), preferably more than 5%, or even more than 15%, or even more than 25% by weight of the Fe element is provided by Fe 2 0 3 .
  • step a ' preferably more than 99%, preferably substantially 100% by weight of the Fe element is provided by FeO.
  • step a ' preferably more than 10%, or even more than 15%, or even more than 25% by weight of the Fe element is provided by Fe 3 0 4 .
  • step b ' the feedstock is melted until a liquid mass is obtained, at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of step e) and the temperature T m i being such that:
  • T m i is preferably greater than 1260 ° C, preferably greater than 1280 ° C and / or preferably below 1330 ° C, or
  • T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
  • T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
  • T m i may be less than 1050 ° C, or
  • T m i is greater than 1260 ° C, preferably greater than 1280 ° C, and / or preferably less than 1330 ° C.
  • step c ' molten products having a phase ratio (Li 1-a A a ). 1 + x (b Fei- J b) y [(P0 4) i d D d] z greater than 99.3%, without having recourse to a heat treatment such as that in step e) of the first method the invention.
  • step b) one can for example use a Heroult-type arc furnace comprising two electrodes and whose vessel has a diameter of about 0.8 m and can contain about 180 kg of molten liquid.
  • all known ovens are such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of Heroult furnaces, provided that they allow the initial charge to be completely melted.
  • an arc furnace or an induction furnace is used.
  • the inventors have found that surprisingly, in a second method according to the invention, the environment during the melting step b ') has little influence on the melted product obtained at the end of step c').
  • the operation of the process is advantageously simplified, the melting step b ') can be carried out in a neutral or oxidizing environment, preferably in air.
  • the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass.
  • a liquid mass must be contained in a container.
  • step c) of the first method according to the invention are also applicable for step c ').
  • step d All the characteristics described previously for step d) of the first method according to the invention are also applicable for step d ').
  • the melted products according to the invention can advantageously have various dimensions, the manufacturing process not being limited to obtaining submicron powders. It is therefore perfectly suited to industrial manufacturing.
  • They may be coated with a carbon layer or a layer of a carbon precursor. In a preferred embodiment, they are not coated with a carbon layer.
  • phase level LAGJXODE and more generally the degree of crystallization, are preferably the highest possible. These rates can in particular be increased by reducing the cooling rate during solidification.
  • a powder according to the invention can advantageously be used to manufacture a cathode for lithium-ion batteries.
  • the powder according to the invention can be mixed in a solvent with binders and a powder of carbon black.
  • the mixture obtained is deposited on the surface of the current collector, generally aluminum, for example by scraping with the blade (or “doctor blade” in English) or by a roll-to-roll process (or “roll to roll”) , to form the cathode.
  • the cathode is then dried and / or hot rolled to evaporate the solvent, obtain good adhesion to the current collector and good contact between the grains of the cathode layer.
  • FIG. 1 represents a portion of a battery 2 constituted by a separator 4, an anode 6, a current collector 12 at the anode, a cathode 8 and a collector current 10 at the cathode, all these organs bathed in an electrolyte.
  • a battery is conventionally composed of several parts as described above. Examples
  • lithium carbonate powder Li 2 CO 3 the purity of which is greater than 99% by mass and the median size of which is less than 420 ⁇ ;
  • the feedstock weighing 4 kg, was poured into a Héroult-type arc melting furnace. It was then melted according to a fusion with a voltage of 120 volts, an instantaneous power of 48 kW, and an applied energy substantially equal to 800 kWh / T, in order to melt the entire starting charge completely and homogeneously. The fusion took place under air.
  • the mass of molten liquid was at a temperature T m i measured at 1200.degree. In step c), the liquid mass was then cast to form a net.
  • the blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles.
  • the cooling rate was between 300 K / s and 800 K / s.
  • the melted particles may be spherical or not, hollow or solid. They have a size between 0.005 mm and 5 mm.
  • step b ' after melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1300 ° C. vs.
  • the liquid mass was then cast in air, in cast iron molds as defined in US Pat. No. 3,993,199 and such that the thickness of the casting was 5 mm.
  • the cooling rate was less than 500 K / s.
  • step d) 100 g of the melted product according to Example 1 were ground in an RS100 vibro-disc mill marketed by Retsch, so as to obtain a powder having a median size equal to 1 1 ⁇ .
  • step e) this powder was placed in an alumina box. Said box was placed in a Nabertherm HT 16/17 electric furnace, and connected to a circulation system of a 96 vol% N 2 - 4 vol% H 2 gas, making it possible to create a reducing environment in said box during treatment thermal. The powder was heated in this reducing environment for 5 hours at 700 ° C, the temperature rise rate being 100 ° C / h and the temperature descent rate being 100 ° C / h. After cooling, a product powder according to Example 3 was recovered in the box.
  • step b ' after melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1275 ° C. vs.
  • step c ' the liquid mass was then cast to form a net. Blow dry compressed air at room temperature and at a pressure of 8 bar broke the net and dispersed the molten liquid into droplets. The blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles. The cooling rate was between 300 K / s and 800 K / s.
  • step b ' After melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1260 ° C and 1320 ° C, respectively.
  • Step c ') is identical to that of the product of Example 4.
  • the determination of the LAGJXODE phase rate was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, acquired with a BRUKER D5000 diffractometer provided with a copper DX tube.
  • the LAGJXODE phase rate is equal to 100%.
  • the determination of the mass quantity of amorphous phase was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, obtained from a BRUKER D8 Discover diffractometer type apparatus provided with a copper DX tube and a 2D meter.
  • GADDS also marketed by BRUKER, with an incidence angle of 7 °.
  • the acquisition of the diffraction diagrams is carried out from this equipment, on an angular range 2 ⁇ between 14 ° and 80 °, on a window of 19 ° and with a counting time of 72s / window.
  • the sample is rotated on itself in order to limit the preferential orientations and obtain average information.
  • the first step is to remove the baseline from the background noise (or linear processing).
  • This function has two adjustment values: “Threshold” and “Curvature”. This subtraction is performed with the value of "Threshold” appropriate and without “Curvature”. This baseline is subtracted from the initially obtained chart. Diagl diagram is obtained.
  • the second step is to model a single diffraction peak associated with an amorphous phase, when present.
  • the "Enhanced" function of the EVA software makes it possible to model a single diffraction peak associated with an amorphous phase in the angular range 2 ⁇ between 20 ° and 30 ° when an amorphous phase is present.
  • the software tries to find a mathematical solution to 2 ⁇ higher angles (typically greater than 40 °), which is an indication that no amorphous phase can be simulated. In this case, the mass quantity of amorphous phase is considered to be zero.
  • this peak is subtracted from the Diagl diagram in order to obtain the Diag2 diagram.
  • the third step consists of measuring the areas under the peaks of Diagl and Diag2 diagrams obtained. This area measurement is performed using the "Function net area" function of the EVA software.
  • the mass quantity of amorphous phase is equal to:
  • Oxygen level is the 100% complement
  • a comparison of the results of the fusions of Examples 1 and 2 shows that a melted product having a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(XO 4) i -dDd] zEe greater than 99.3% is not obtained if the Fe element is provided by FeP0 4 , 2.H 2 0 with a temperature of the liquid mass, T m i, equal to 1200 ° C, and without step e) heat treatment.
  • Example 2 the product of Example 2, produced according to the second process according to the invention, with the element Fe provided for substantially 100% of its mass by FePO 4 , 2.H 2 O in step a ') and with a temperature of the liquid mass T m i equal to 1300 ° C in step b '), has a phase ratio (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [( X04) i-dDd] zEe greater than 99.9%.
  • a comparison of the results of the fusions of Examples 1 and 4 shows that a product having a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e greater than 99.3%, is obtained if the Fe element is provided by FePO 4 , 2.H 2 O with a temperature of the liquid mass, T m i, equal to 1300 ° C, and without step e) heat treatment, step c) for the product according to example 1 and step c ') for the product according to example 4 being identical.
  • the product according to Example 4 has a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e greater than 99.9%.
  • a comparison of the products of Examples 1 and 3 shows that a product having a phase content Li 1 08 Feo , 93 PO 4 greater than 99.9% can be obtained by the first method according to the invention comprising a heat treatment step e).
  • the process according to the invention makes it possible to manufacture in a simple and economical manner, in industrial quantities, molten products whose crystallized part comprises more than 99.3% LAGJXODE phase.
  • the products according to the invention are not limited to particular shapes or dimensions.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a molten material, the crystallised portion of which consists, for more than 99.3 wt %, of a single crystalline phase having the formula (Li1-aAa)1+x(G1-bJb) y[(XO4)1-dDd]zEe, where: Li is the element lithium; A is a lithium substituent selected from among the elements Na, K, H, and the mixtures thereof, wherein a is no higher than 0.2; G is selected from among the elements Fe, Mn, Ni, Co, V, and the mixtures thereof; J is a substituent of G selected from among Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr and the mixtures thereof, wherein b is no higher than 0.5; XO4 is an oxyanion in which O designates the element oxygen and X is selected from among the elements P, S, V, Si, Nb, Mo, Al, and the mixtures thereof; D is selected from among the anions F-, OH-, CI-, and the mixtures thereof, wherein d is no higher than 0.35; E being selected from among the element F, the element Cl, the element O, the OH group, or the mixtures thereof; 0 ≤ e ≤ 2; -0.2 ≤ x ≤ 2; 0.9 ≤ y ≤ 2; and 1 ≤ z ≤ 3, said method including the following steps: a) mixing raw materials so as to form a feedstock; b) melting the feedstock until a liquid mass at a temperature Tm, which is higher than the melting temperature Tf of the molten material obtained at the end of step e), is obtained; c) cooling until said liquid mass is completely solidified, so as to obtain a molten material, the amorphous phase of which is constitutes less than 80 wt % thereof; d) optionally crushing and/or grinding and/or performing selection by particle size on said molten material; e) optionally, heat-treating the molten material at a temperature which is an increment lower than the melting temperature Tf of said molten material and which is between Tf-800°C (or 500°C if Tf-800°C is less than 500°C) and Tf-50°C, for a period of time during which the temperature is maintained at said increment and which is more than 90 minutes, in a reducing environment; and f) optionally, crushing and/or grinding and/or performing selection by particle size on said molten material.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PRODUIT FONDU  PROCESS FOR PRODUCING A MOLTEN PRODUCT
Domaine technique Technical area
L'invention concerne un produit fondu à base de lithium, un procédé de fabrication d'un tel produit. Ce produit peut être notamment utilisé comme matériau d'électrode, notamment dans une batterie lithium-ion.  The invention relates to a molten product based on lithium, a process for producing such a product. This product may in particular be used as electrode material, in particular in a lithium-ion battery.
L'invention concerne également une telle batterie. Etat de la technique  The invention also relates to such a battery. State of the art
On connaît une famille de phases cristallisées de formule A family of crystallized phases of formula
(Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, dans laquelle : (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b J b ) y [(XO 4 ) i -dDd] zEe, wherein:
- Li est l'élément lithium,  Li is the lithium element,
A est un substituant du lithium choisi parmi les éléments Na, K, H et leurs mélanges, a étant inférieur ou égal à 0,2 (taux de substitution inférieur ou égal à 20% atomique),  A is a lithium substituent selected from the elements Na, K, H and mixtures thereof, a being less than or equal to 0.2 (substitution ratio less than or equal to 20 atomic%),
G est choisi parmi les éléments Fe, Mn, Ni, Co, V et leurs mélanges,  G is selected from Fe, Mn, Ni, Co, V and mixtures thereof,
- J est un substituant de G choisi parmi Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr et leurs mélanges, b étant inférieur ou égal à 0,5 (taux de substitution inférieur ou égal à 50% atomique),  - J is a substituent of G selected from Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr and mixtures thereof, b being less than or equal to 0.5 (substitution rate less than or equal to 50 atomic%),
X04 est un oxoanion dans lequel O désigne l'élément oxygène et X est choisi parmi les éléments P, S, V, Si, Nb, Mo, Al et leurs mélanges, X0 4 is an oxoanion in which O denotes the oxygen element and X is selected from P, S, V, Si, Nb, Mo, Al and mixtures thereof,
- D est choisi parmi les anions F", OH", CI" et leurs mélanges, d étant inférieur ou égal à 0,35 (taux de substitution inférieur ou égal à 35% atomique), d pouvant être nul, - D is chosen from F " , OH " , CI " anions and their mixtures, d being less than or equal to 0.35 (substitution rate less than or equal to 35 at%), d being zero,
E est choisi parmi l'élément F, l'élément Cl, l'élément O, le groupement OH, et leurs mélanges,  E is chosen from the element F, the element Cl, the element O, the group OH, and their mixtures,
- 0 < e < 2,  - 0 <e <2,
- -0,2 < x < 2,  - -0.2 <x <2,
- 0,9 < y < 2,  - 0.9 <y <2,
- 1 < z < 3.  - 1 <z <3.
Parmi les produits riches en phases (Li1-aAa)1 +x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, on distingue notamment les produits obtenus par frittage en phase solide ou par chimie douce et les produits fondus. Among the phase-rich products (Li 1 -a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(XO 4 ) i-dD d ] z E e , the products obtained by solid-phase sintering or by sweet chemistry and melted products.
Les produits obtenus par frittage en phase solide ou par chimie douce peuvent présenter un pourcentage très élevé de phases (Li1-aAa)1+x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe sur l'ensemble des phases cristallisées. Mais ces produits sont beaucoup plus coûteux à fabriquer que les produits fondus. The products obtained by solid phase sintering or by soft chemistry may have a very high percentage of phases (Li 1 -a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z E e on all crystallized phases. But these products are much more expensive to manufacture than molten products.
Des produits fondus sont par exemple décrits dans WO2005/062404 ou dans l'article « Melt casting LiFeP04 », Journal of the electrochemical Society, 157 (4) A453-A462 (2010), M. Gauthier et Al. A la différence des produits frittés, les produits fondus peuvent être fabriqués de manière industrielle, à coûts réduits, mais sont moins riches en phases (Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe. Molten products are for example described in WO2005 / 062404 or in the article "Melt casting LiFePO 4 ", Journal of the electrochemical Society, 157 (4) A453-A462 (2010), M. Gauthier and Al. sintered products, the melted products can be manufactured industrially, at low costs, but are less rich in phases (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b J b ) y [(X0 4 ) i - d D d ] z E e .
Des produits fondus peuvent être fabriqués en refroidissant brutalement une masse de liquide en fusion de manière à créer une structure principalement amorphe, puis en procédant à un traitement thermique de cristallisation. On obtient ainsi une vitrocéramique. De tels procédés sont en particulier décrits dans EP 2 295 385, WO 201 1/049034 ou WO 2010/1 14104. L'article « Lithium ion conductive glass-ceramics semi mix with Li3Fe2(P04)3 and YAG laser-induced local crystallization in lithium ion phosphate glasses" by Nagamine et al., Solid States lonics 179 (2008) 508-515 décrit la possibilité de dessiner des motifs de cristaux au moyen d'une technologie laser. Molten products can be made by rapidly cooling a mass of molten liquid so as to create a predominantly amorphous structure, followed by crystallization heat treatment. This gives a glass ceramic. Such methods are in particular described in EP 2 295 385, WO 201 1/049034 or WO 2010/1 14104. The article "Lithium ion conductive glass-ceramics semi-mix with Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and YAG laser- By Nagamine et al., Solid States lonics 179 (2008) 508-515 describes the possibility of drawing crystal patterns by means of laser technology.
Suivant ces procédés, la trempe conduit typiquement à un produit constitué, pour plus de 90% en masse, de phase amorphe.  According to these methods, quenching typically leads to a product consisting of more than 90% by mass of amorphous phase.
Par ailleurs, le lithium est un fondant naturel, qui se sublime si la température de fusion est trop élevée. Pour fabriquer ces produits fondus, la température de fusion est donc classiquement déterminée pour être la plus proche possible de la température de fusion des matières premières de la charge de départ.  In addition, lithium is a natural fondant, which sublimates if the melting temperature is too high. In order to manufacture these melted products, the melting temperature is therefore conventionally determined to be as close as possible to the melting temperature of the raw materials of the feedstock.
Les batteries lithium-ion, fabriquées en grandes quantités, peuvent incorporer des produits riches en phases (Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, notamment pour la fabrication de leurs cathodes. Leurs performances ainsi que leurs durées de vie sont dépendantes, entre autres, de la richesse en phases (Li1-aAa)1 +x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe du produit utilisé.Lithium-ion batteries, manufactured in large quantities, can incorporate phase-rich products (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z Ee, especially for the manufacture of their cathodes. Their performances as well as their lifetimes are dependent, among other things, on the phase richness (Li 1-a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X0 4 ) i-dD d ] z E e of product used.
Il existe donc un besoin pour un produit riche en phases (Li1-aAa)1 +x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, adapté comme matériau d'électrode et pouvant être fabriqué en quantité industrielle et à un coût réduit. There is therefore a need for a phase-rich product (Li 1- aA a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(XO 4 ) i-dD d ] z E e , adapted as electrode material and capable of be manufactured in industrial quantities and at a reduced cost.
Un objet de l'invention est de satisfaire, au moins partiellement, ce besoin. Résumé de l'invention An object of the invention is to satisfy, at least partially, this need. Summary of the invention
Selon l'invention, on atteint ce but au moyen d'un produit dont la partie cristallisée est constituée, pour plus de 99,3% en masse, d'une même phase (Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, dite « phase LAGJXODE » (par souci de clarté). Ce produit est remarquable en ce qu'il est fondu, c'est-à-dire qu'il est obtenu par fusion puis solidification. According to the invention, this object is achieved by means of a product whose crystallized part consists, for more than 99.3% by mass, of the same phase (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1-b Jb) y [(X04) i-dDd] zEe, called "LAGJXODE phase" (for the sake of clarity). This product is remarkable in that it is melted, that is to say that it is obtained by melting then solidification.
Bien que la fabrication de produits fondus comportant une phase LAGJXODE soit bien connue, c'est le mérite des inventeurs d'avoir découvert un procédé qui, de manière surprenante, permet de fabriquer un produit fondu très riche en phase LAGJXODE, comme on le verra plus en détail dans la suite de la description.  Although the manufacture of molten products comprising a LAGJXODE phase is well known, it is the merit of the inventors to have discovered a process which, surprisingly, makes it possible to produce a very rich melted product in the LAGJXODE phase, as will be seen in more detail in the following description.
Avantageusement, un produit selon l'invention peut donc être fabriqué à coûts réduits et en quantités industrielles.  Advantageously, a product according to the invention can therefore be manufactured at reduced costs and in industrial quantities.
Par « même phase (Li1-aAa)1+x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe » ou « phase LAGJXODE », on entend une phase cristallisée de formule (Li1-aAa)1 +x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe déterminée, avec a, b, d, e, x, y, z, A, G, J, X, D et E fixés. Ainsi, par exemple, un produit comportant 90% d'une première phase (Li1-aAa)1+x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, avec a = ai, b = bi, d = di, e = βι, x = Xi , y = yi, z = z1, A = A1, G = Gi, J = Ji, X = Xi, D = Di et E = E^ et 9,5% d'une deuxième phase (Li1-aAa)1+x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, avec a = a2, b = b2, d = d2, e = e2, x = x2, y = y2, z = z2, A = A2, G = G2, J = J2, X = X2, D = D2 et E = E2, telle que ai≠ a2 et/ou b1≠ b2 et/ou di≠ d2 et/ou e1≠ e2 et/ou Xi≠ x2 et/ou yi≠ y2 et/ou ≠ z2 et/ou A-\≠ A2 et/ou d≠ G2 et/ou Ji≠ J2 et/ou Xi≠ X2 et/ou D-\≠ D2 et/ou Ei≠ E2, n'est pas conforme à la présente invention. By "same phase (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e " or "phase LAGJXODE" is meant a crystallized phase of formula (Li 1-a A a ) 1 + x (Gi-bJb) y [(X04) i-dDd] zE e determined, with a, b, d, e, x, y, z, A, G, J, X, D and E set. Thus, for example, a product having 90% of a first phase (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e , with a = a 1, b = bi, d = di, e = βι, x = Xi, y = yi, z = z 1 , A = A 1 , G = Gi, J = Ji, X = Xi, D = Di and E = E ^ and 9 , 5% of a second phase (Li 1-a A a ) 1 + x (Gi -b Jb) y [(X04) i-dDd] zEe, where a = a 2 , b = b 2 , d = d 2 , e = e 2 , x = x 2 , y = y 2 , z = z 2 , A = A 2 , G = G 2 , J = J 2 , X = X 2 , D = D 2 and E = E 2 , such that ai ≠ a 2 and / or b1 ≠ b 2 and / or di ≠ d 2 and / or e1 ≠ e 2 and / or Xi ≠ x 2 and / or yi ≠ y 2 and / or ≠ z 2 and / or A- \ ≠ A 2 and / or d ≠ G 2 and / or Ji ≠ J 2 and / or Xi ≠ X 2 and / or D- \ ≠ D 2 and / or Ei ≠ E 2 , is not according to the present invention.
De préférence, un produit selon l'invention comporte encore une, et de préférence plusieurs, des caractéristiques optionnelles suivantes :  Preferably, a product according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
- a < 0,15, de préférence a < 0,1 , de préférence a < 0,05. Dans un mode de réalisation, a = 0 (pas de substitution du lithium) ;  at <0.15, preferably at <0.1, preferably at <0.05. In one embodiment, a = 0 (no substitution of lithium);
en particulier lorsque A est l'élément hydrogène H, de préférence a > 0,05 ;  in particular when A is the hydrogen element H, preferably at> 0.05;
G est choisi parmi Fe, Co, Mn, V et leurs mélanges, de préférence parmi Fe, Co, Mn et leurs mélanges ;  G is selected from Fe, Co, Mn, V and mixtures thereof, preferably from Fe, Co, Mn and mixtures thereof;
- G est Fe ;  - G is Fe;
b < 0,40, de préférence b < 0,35, de préférence b < 0,30, de préférence b < 0,25, voire b < 0,20, voire b < 0,15 ; dans un mode de réalisation, b > 0,05, voire b > 0,1 ;  b <0.40, preferably b <0.35, preferably b <0.30, preferably b <0.25, or even b <0.20, or even b <0.15; in one embodiment, b> 0.05, or even b> 0.1;
l'élément substituant J est choisi parmi Nb, Y, Mg, B, Ti et leurs mélanges ; X est choisi parmi P, S, Si et leurs mélanges ; the substituent element J is selected from Nb, Y, Mg, B, Ti and mixtures thereof; X is selected from P, S, Si and mixtures thereof;
de préférence, X est l'élément P ;  preferably, X is the element P;
- d < 0,30, voire d < 0,25, voire d < 0,20, voire d < 0, 15, voire d < 0,10, voire d < 0,05. Dans un mode de réalisation, d = 0 ;  d <0.30, or even d <0.25, or even d <0.20, or even d <0.15, or even d <0.10, or even d <0.05. In one embodiment, d = 0;
- D est F ; - D is F;
E est l'élément F (fluor);  E is the element F (fluorine);
x≥ -0, 1 , de préférence x≥ -0,05, voire x≥ 0 et/ou x < 1 ,5, de préférence x < 1 ,3, de préférence x < 1 ,2, de préférence x < 1 ;  x≥ -0, 1, preferably x≥ -0.05, or even x≥0 and / or x <1.5, preferably x <1, 3, preferably x <1, 2, preferably x <1 ;
dans un mode de réalisation, x = 0 ;  in one embodiment, x = 0;
- dans un mode de réalisation, y = 2 ; in one embodiment, y = 2;
dans un mode de réalisation, y < 1 ,5 ;  in one embodiment, y <1, 5;
dans un mode de réalisation, y = 1 ;  in one embodiment, y = 1;
dans un mode de réalisation, y≥ 1 ;  in one embodiment, y≥ 1;
dans un mode de réalisation, e = 2 ;  in one embodiment, e = 2;
- dans un mode de réalisation, e < 1 ,5, voire e < 1 ; in one embodiment, e <1, 5, or even e <1;
dans un mode de réalisation e = 1 ;  in one embodiment e = 1;
Dans un mode de réalisation e = 0 ;  In one embodiment e = 0;
dans un mode de réalisation z = 1 ;  in one embodiment z = 1;
la partie cristallisée est constituée, pour plus de 99,5%, de préférence plus de 99,7%, de préférence plus de 99,8%, de préférence plus de 99,9%, de préférence sensiblement 100% en masse, de ladite phase LAGJXODE,  the crystallized part consists, for more than 99.5%, preferably more than 99.7%, preferably more than 99.8%, preferably more than 99.9%, preferably substantially 100% by weight, of said phase LAGJXODE,
- la phase LAGJXODE est LiFeP04, ou Li3V2(P04)3, ou LiMnP04, ou Li2FeSi04, ou LiVP04F, ou LiCoP04, ou LiMn0,8Feo,2P04, ou LiFe0,33Mn0,67PO4, ou LiFeP04F, ou LiFeS04F, ou Li2CoP04F, ou LiVP04 ; - the LAGJXODE phase is LiFeP0 4, or Li 3 V 2 (P04) 3, or LiMnP0 4, or Li 2 FeSi0 4 or LiVP0 4 F, or LiCoP0 4 or LiMn 0, 8Feo, 2 P0 4 or LiFe 0 , 33Mn 0 , 67PO 4 , or LiFePO 4 F, or LiFeSO 4 F, or Li 2 CoPO 4 F, or LiVPO 4 ;
- le produit est un produit recuit, c'est-à-dire ayant subi un traitement thermique après sa solidification ; - The product is an annealed product, that is to say, having undergone a heat treatment after solidification;
de préférence, le produit n'est pas revêtu d'une couche de carbone ; Dans un mode de réalisation, le produit est sous la forme d'une poudre de particules et plus de 50%, de préférence plus de 70%, de préférence plus de 90%, de préférence plus de 95%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en nombre, des particules ne sont pas recouvertes, même partiellement, de carbone ; le produit est polycristallin ; la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 80%, inférieure à 70%, inférieure à 60%, inférieure à 50%, inférieure à 40%, inférieure à 30%, inférieure à 20%, inférieure à 10%, inférieure à 5%, inférieure à 3%, inférieure à 2%, ou inférieure à 1 %, sur la base de la masse du produit fondu ; preferably, the product is not coated with a carbon layer; In one embodiment, the product is in the form of a particle powder and more than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than %, preferably substantially 100% by number, the particles are not covered, even partially, carbon; the product is polycrystalline; the mass quantity of the amorphous phase is less than 80%, less than 70%, less than 60%, less than 50%, less than 40%, less than 30%, less than 20%, less than 10%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, or less than 1%, based on the mass of the molten product;
la quantité de phases LAGJXODE dans lesquelles le fer présente une valence supérieure ou égale à 3, et en particulier en phase Li3Fe2(P04)3, est inférieure àthe amount of LAGJXODE phases in which the iron has a valence greater than or equal to 3, and in particular in the Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 phase, is less than
30%, de préférence inférieure à 20%, de préférence inférieure à 10%, de préférence inférieure à 5%, de préférence inférieure à 1 %, en pourcentage massique. 30%, preferably less than 20%, preferably less than 10%, preferably less than 5%, preferably less than 1%, by mass percentage.
Avantageusement, ces caractéristiques optionnelles améliorent les performances électrochimiques, rendant les produits particulièrement bien adaptés, après broyage éventuel, à la fabrication de cathodes pour batteries lithium-ion.  Advantageously, these optional characteristics improve the electrochemical performances, making the products particularly well adapted, after possible grinding, to the manufacture of cathodes for lithium-ion batteries.
Un produit selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un bloc dont toutes les dimensions sont de préférence supérieures à 1 mm, de préférence supérieures à 2 mm, de préférence supérieures à 1 cm, de préférence supérieures à 5 cm, de préférence encore supérieures à 15 cm. De préférence, un bloc selon l'invention présente une masse supérieure à 200 g.  A product according to the invention may be in the form of a block of which all the dimensions are preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, preferably greater than 1 cm, preferably greater than 5 cm, preferably even greater than 15 cm. Preferably, a block according to the invention has a mass greater than 200 g.
L'invention concerne également une poudre d'un produit fondu selon l'invention. La taille médiane de la poudre est de préférence supérieure à 0,05 μηη et/ou inférieure à 100 μηη. The invention also relates to a powder of a melted product according to the invention. The median size of the powder is preferably greater than 0.05 μηη and / or less than 100 μηη.
Dans un mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 0,05 μηη et 5 μηη, de préférence comprise entre 0,05 μηη et 2 μηη, de préférence comprise entre 0,05 μηη et 0,2 μηη. Dans un mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 5 μηη et 20 μηη, de préférence entre 7 μηη et 15 μηη. In a particular embodiment, the median size of the powder is between 0.05 μm and 5 μm, preferably between 0.05 μm and 2 μm, preferably between 0.05 μm and 0.2 μm. In a particular embodiment, the median size of the powder is between 5 μηη and 20 μηη, preferably between 7 μηη and 15 μηη.
Plus de 50%, de préférence plus de 70%, de préférence plus de 90%, de préférence plus de 95%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en nombre, des particules peuvent être recouvertes au moins partiellement, de préférence en totalité, de carbone ou d'un précurseur de carbone.  More than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 99%, preferably substantially 100% by number, of the particles may be at least partially covered, preferably all of carbon or a precursor of carbon.
Procédé  Process
L'invention concerne également un premier procédé de fabrication d'un produit fondu selon l'invention, comportant les étapes suivantes :  The invention also relates to a first process for manufacturing a melted product according to the invention, comprising the following steps:
a) mélange de matières premières de manière à former une charge de départ, b) fusion de la charge de départ jusqu'à obtention d'une masse liquide à une température Tmi supérieure à la température de fusion Tf du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape e) (qui peut être supérieure à la température strictement nécessaire à la fusion de la charge de départ), a) mixing of raw materials so as to form a feedstock, b) melting of the feedstock to obtain a liquid mass at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of step e) (which may be greater than the temperature strictly necessary for the melting of the feedstock),
c) refroidissement jusqu'à solidification complète de ladite masse liquide, de manière à obtenir un produit fondu, d) optionnellement, concassage et/ou broyage et/ou sélection granulométrique dudit produit fondu, c) cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a molten product, d) optionally, crushing and / or grinding and / or granulometric selection of said melted product,
e) traitement thermique du produit fondu à une température de palier inférieure à la température de fusion Tf dudit produit fondu et comprise entre Tf - 800°C, ou 500°C si Tf - 800°C est inférieur à 500°C, et Tf - 50°C, pendant un temps de maintien en palier supérieur à 90 minutes, et dans un environnement réducteur, e) heat treatment of the molten product at a plateau temperature lower than the melting temperature T f of said melted product and between T f - 800 ° C, or 500 ° C if T f - 800 ° C is lower than 500 ° C , and T f - 50 ° C, during a hold time greater than 90 minutes, and in a reducing environment,
f) optionnellement, concassage et/ou broyage et/ou sélection granulométrique dudit produit fondu,  f) optionally, crushing and / or grinding and / or granulometric selection of said melted product,
les matières premières à l'étape a) et, optionnellement l'environnement gazeux à l'étape b), étant déterminés de manière que la partie cristallisée dudit produit fondu présente, pour plus de 99,3% en masse, une même phase (Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe telle que définie ci-dessus. the raw materials in step a) and, optionally, the gaseous environment in step b) being determined so that the crystallized portion of said melted product has, for more than 99.3% by weight, the same phase ( Li 1- aA a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(XO 4) i -dDd] zEe as defined above.
De préférence et de manière remarquable, à l'étape b), la fusion se déroule dans un environnement neutre ou contenant de l'oxygène, de préférence sous air. La conduite du procédé de fusion en est facilitée.  Preferably, and remarkably, in step b), the melting takes place in a neutral environment or containing oxygen, preferably in air. The conduct of the melting process is facilitated.
De préférence, à l'étape c), la vitesse de refroidissement jusqu'à solidification complète de la masse liquide est inférieure à 1000 K/s, voire inférieure à 800 K/s, voire inférieure à 500 K/s.  Preferably, in step c), the cooling rate until complete solidification of the liquid mass is less than 1000 K / s, or even less than 800 K / s, or even less than 500 K / s.
L'invention concerne également un deuxième procédé de fabrication d'un produit fondu selon l'invention, dont la partie cristallisée présente, pour plus de 99,3% en masse, une même phase (Li1-aAa)1+x(Fei-bJb)y[(P04)i-dDd]z, ledit procédé comportant les étapes suivantes : The invention also relates to a second process for manufacturing a melted product according to the invention, the crystallized part of which has, for more than 99.3% by weight, the same phase (Li 1-a A a ) 1 + x (Fei-bJb) y [(PO 4 ) i -dDd] z, said process comprising the following steps:
a') mélange de matières premières de manière à former une charge de départ, b') fusion de la charge de départ jusqu'à obtention d'une masse liquide à une température Tmi supérieure à la température de fusion Tf du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape c'), la température Tmi étant telle que : a ') mixing raw materials to form a feedstock, b') melting the feedstock to a liquid mass at a temperature T m i above the melting temperature T f of the product melted at the end of step c '), the temperature T m i being such that:
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1250°C, et de préférence inférieure à 1350°C, ou o if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FePO 4 , nH 2 O with 0 <n <6, then T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C, or
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 3% de sa masse par Fe203, alorso if the element Fe is brought for more than 3% of its mass by Fe 2 0 3 , then
Tmi est supérieure à 1350°C, et de préférence inférieure à 1550°C, ou o si l'élément Fe est apporté pour plus de 5% de sa masse par Fe304, alorsT m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or o if the Fe element is provided for more than 5% of its mass by Fe 3 0 4 , then
Tmi est supérieure à 1350°C, et de préférence inférieure à 1550°C, ou o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeO, alors Tmi est de préférence inférieure à 1 100°C, ou o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par un mélange de FeO et de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ledit mélange comportant plus de 3% et moins de 97% de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1250°C, et de préférence inférieure à 1350°C, c') refroidissement jusqu'à solidification complète de ladite masse liquide, de manière à obtenir un produit fondu selon l'invention, T m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or o if the Fe element is provided for more than 97% of its mass by FeO, then T m i is preferably less than 1 100 ° C, or o if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, said mixture comprising more than 3% and less than 97% of FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C, c ') cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a melted product according to the invention,
d') optionnellement, broyage et/ou sélection granulométrique dudit produit fondu de manière à obtenir une poudre dudit produit fondu,  d ') optionally, grinding and / or granulometric selection of said melted product so as to obtain a powder of said melted product,
les matières premières à l'étape a') et, optionnellement l'environnement gazeux à l'étape b'), étant déterminés de manière que la partie cristallisée dudit produit fondu présente, pour plus de 99,3% en masse, une même phase (Li1-aAa)1 +x(Fei-bJb)y[(P04)i-dDd]z- Avantageusement, ce deuxième procédé de fabrication permet de fabriquer un produit fondu comportant moins de 30%, de préférence moins de 20%, de préférence moins de 10%, de préférence moins de 5%, de préférence moins de 1 % de phases (Li1-aAa)1+x(Fei. bJb)y[( 04)i-dDd]z dans lesquelles le fer présente une valence supérieure ou égale à 3, et en particulier une quantité faible de Li3Fe2(P04)3. Avantageusement, une faible teneur en phases dans lesquelles le fer présente une valence supérieure ou égale à 3 améliore les performances électrochimiques de la batterie comportant le produit fondu selon l'invention. the raw materials in step a ') and, optionally, the gaseous environment in step b') being determined so that the crystallized portion of said melted product has, for more than 99.3% by weight, (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 -bJb) y [(PO 4 ) i-dDd] z. Advantageously, this second manufacturing method makes it possible to produce a molten product comprising less than 30%, preferably less than 20%, preferably less than 10%, preferably less than 5%, preferably less than 1%, of phases (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 .bJb) y [(0 4 ) i -DDD] z in which iron has a valence greater than or equal to 3, and especially a small amount of Li 3 Fe 2 (P0 4) 3. Advantageously, a low phase content in which the iron has a valence greater than or equal to 3 improves the electrochemical performance of the battery comprising the melted product according to the invention.
De préférence et de manière remarquable, à l'étape b'), la fusion se déroule dans un environnement neutre ou contenant de l'oxygène, de préférence sous air. La conduite du procédé de fusion en est facilitée. Preferably and remarkably, in step b '), the melting takes place in a neutral environment or containing oxygen, preferably in air. The conduct of the melting process is facilitated.
Ce deuxième procédé est également remarquable dans le sens où il permet l'obtention d'un produit fondu (Li1-aAa)1+x(Fei-bJb)y[(P04)i-dDd]z selon l'invention sans étape de traitement thermique après l'étape de fusion (à la différence du premier procédé de fabrication selon l'invention qui comporte une étape e)). This second process is also remarkable in the sense that it makes it possible to obtain a melted product (Li 1-a A a ) 1 + x (Fe 1 -bJb) y [(PO 4 ) i -dDd] z according to US Pat. invention without a heat treatment step after the melting step (unlike the first manufacturing method according to the invention which comprises a step e)).
Dans un mode de réalisation, à l'étape a) ou à l'étape a'), les matières premières peuvent être à l'état solide et/ou liquide, de préférence solide.  In one embodiment, in step a) or step a '), the raw materials may be in the solid state and / or liquid, preferably solid.
Dans un mode de réalisation, une ou plusieurs matières premières peuvent être apportées sous la forme d'un gaz, notamment pour apporter l'élément Chlore Cl ou l'élément fluor F, lors de l'étape b) ou b').  In one embodiment, one or more raw materials may be provided in the form of a gas, in particular to provide the chlorine element C1 or the fluorine element F, during step b) or b ').
Les procédés de l'invention peuvent être utilisés pour la fabrication de particules ou de blocs. Ils peuvent être adaptés pour que le produit fondu présente une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles mentionnées ci-dessus. L'invention concerne aussi un produit fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'invention. The methods of the invention can be used for the manufacture of particles or blocks. They can be adapted so that the melted product has one or more of the optional features mentioned above. The invention also relates to a product manufactured or likely to have been manufactured by a process according to the invention.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un produit fondu selon l'invention ou fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'invention dans la fabrication d'une cathode pour batterie lithium-ion.  The invention also relates to the use of a molten product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention in the manufacture of a cathode for lithium-ion battery.
L'invention concerne enfin une cathode pour batterie lithium-ion comportant un produit fondu selon l'invention ou fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'invention, et une batterie lithium-ion comportant une telle cathode. La cathode peut être en particulier obtenue par mise en forme d'une poudre selon l'invention. Brève description des figures  The invention finally relates to a cathode for a lithium-ion battery comprising a melted product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention, and a lithium-ion battery comprising such a cathode. The cathode may in particular be obtained by shaping a powder according to the invention. Brief description of the figures
D'autres objets, aspects, propriétés et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lumière de la description et des exemples qui suivent et à l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 représente, en coupe transversale, une partie d'une batterie selon l'invention. Définitions  Other objects, aspects, properties and advantages of the present invention will become apparent in the light of the description and examples which follow and on examining the appended drawing in which FIG. 1 represents, in cross section, a portion of a battery according to the invention. Definitions
- Le « taux de phase LAGJXODE » est le pourcentage de phase LAGJXODE sur l'ensemble des phases cristallisées du produit, cet ensemble étant appelé « partie cristallisée ».  - The "LAGJXODE phase rate" is the percentage of LAGJXODE phase on all the crystallized phases of the product, this set being called "crystallized part".
Pour une phase de LAGJXODE considérée, on utilise une fiche ICDD (« International Center for Diffraction Data ») permettant d'identifier les domaines angulaires des pics de diffraction correspondant audit LAGJXODE. Par exemple, la fiche ICDD 40-1499 est celle de la phase olivine LiFeP04. For a LAGJXODE phase considered, an International Center for Diffraction Data (ICDD) sheet is used to identify the angular domains of the diffraction peaks corresponding to said LAGJXODE. For example, ICDD record 40-1499 is that of the olivine phase LiFePO 4.
Le taux de phase LAGJXODE peut être évalué par la formule (1 ) suivante :  The LAGJXODE phase rate can be evaluated by the following formula (1):
T - 1 00* (ALAGJXODE)/ (ALAGJXODE + Aphases secondaires) (1 ) ou T - 1 00 * (ALAGJXODE) / (ALAGJXODE + Secondary Aphases) (1) or
- ALAGJXODE est l'aire du pic de diffraction de plus forte intensité non superposé ou de son multiplet de diffraction de plus forte intensité non superposé, de la phase LAGJXODE, mesurées sur un diagramme de diffraction X dudit produit, par exemple obtenu à partir d'un appareil du type diffractomètre D5000 de la société BRU KER pourvu d'un tube DX en cuivre. L'acquisition du diagramme de diffraction est réalisée à partir de cet équipement, sur un domaine angulaire 2Θ compris entre 5° et 80° , avec un pas de 0,02°, et un temps de comptage de 1 s/pas. L'échantillon est en rotation sur lui-même afin de limiter les orientations préférentielles. Le traitement du diagramme obtenu peut être réalisé par exemple à l'aide du logiciel EVA, sans traitement de déconvolution ; ALAGJXODE is the area of the non-superimposed higher intensity diffraction peak or its non-superimposed higher intensity diffraction multiplet, of the LAGJXODE phase, measured on an X-ray diffraction pattern of said product, for example obtained from a device of the D5000 diffractometer type from the company BRU KER provided with a copper DX tube. The acquisition of the diffraction pattern is carried out from this equipment, on an angular range 2Θ of between 5 ° and 80 °, with a pitch of 0.02 °, and a counting time of 1 s / step. The sample is rotating on itself in order to limit the orientations preferred. The processing of the diagram obtained can be achieved for example using the EVA software, without deconvolution treatment;
- Aphases secondaires est la somme des aires des phases secondaires, mesurées sur le même diagramme, sans traitement de déconvolution. L'aire d'une phase secondaire est celle de son pic de diffraction de plus forte intensité non superposé ou de son multiplet de diffraction de plus forte intensité non superposé. Les phases secondaires sont les phases détectables par diffraction X autres que la phase LAGJXODE. Entre autres, Fe203, FeP04, Li3P04, AIP04 ou Li3Fe2(P04)3 peuvent être des phases secondaires identifiées sur le diagramme de diffraction X, en particulier lorsque le LAGJXODE est LiFeP04. Un pic de diffraction « non superposé » est un pic de diffraction correspondant à une phase unique (pas de superposition de deux pics correspondant à deux phases différentes). De même, un multiplet de diffraction « non superposé » est un multiplet de diffraction correspondant à une phase unique. - Secondary Aphases is the sum of the areas of the secondary phases, measured on the same diagram, without deconvolution treatment. The area of a secondary phase is that of its diffraction peak of higher non-superimposed intensity or diffraction multiplet of higher non-superimposed intensity. The secondary phases are the phases detectable by X-ray diffraction other than the LAGJXODE phase. Among others, Fe 2 0 3 , FePO 4 , Li 3 PO 4 , AIPO 4 or Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 may be secondary phases identified on the X-ray diffraction diagram, in particular when the LAGJXODE is LiFePO 4 . A "non-superimposed" diffraction peak is a diffraction peak corresponding to a single phase (no overlap of two peaks corresponding to two different phases). Similarly, a diffraction multiplet "not superimposed" is a diffraction byte corresponding to a single phase.
La précision d'une telle mesure est égale à 0,3% en absolu. The precision of such a measurement is equal to 0.3% in absolute.
Un produit est classiquement dit « fondu » lorsqu'il est obtenu par un procédé mettant en œuvre une fusion de matières premières jusqu'à obtention d'une masse liquide (pouvant contenir des particules solides, mais en quantité insuffisante pour structurer ladite masse liquide, de sorte que celle-ci doit être contenue dans un récipient pour conserver sa forme), puis une solidification par refroidissement.  A product is conventionally said to be "melted" when it is obtained by a process implementing a melting of raw materials until a liquid mass is obtained (which may contain solid particles, but in an insufficient quantity to structure said liquid mass, so that it must be contained in a container to keep its shape), then solidification by cooling.
Par « particule », on entend un objet solide dont la taille est inférieure à 10 mm, de préférence comprise entre 0,01 μηη et 5 mm. "Particle" means a solid object whose size is less than 10 mm, preferably between 0.01 μηη and 5 mm.
Par « taille » d'une particule, on entend le diamètre de la sphère de même volume. La taille des particules d'une poudre est évaluée classiquement par une caractérisation de distribution granulométrique réalisée avec un granulomètre laser. Le granulomètre laser peut être, par exemple, un Partica LA-950 de la société HORIBA.  By "size" of a particle is meant the diameter of the sphere of the same volume. The particle size of a powder is evaluated classically by a particle size distribution characterization performed with a laser granulometer. The laser granulometer may be, for example, a Partica LA-950 from the company HORIBA.
Les percentiles ou « centiles » 50 (D50) et 99,5 (D99,5) sont les tailles de particules correspondant aux pourcentages, en masse, de 50 % et 99,5 % respectivement, sur la courbe de distribution granulométrique cumulée des tailles de particules de la poudre, les tailles de particules étant classées par ordre croissant. Par exemple, 99,5 %, en masse, des particules de la poudre ont une taille inférieure à D99,5 et 0,5 % des particules en masse ont une taille supérieure à D99,5. Les percentiles peuvent être déterminés à l'aide d'une distribution granulométrique réalisée à l'aide d'un granulomètre laser. The percentiles or "percentiles" 50 (D 50 ) and 99.5 (D 99 , 5 ) are the particle sizes corresponding to the percentages by mass of 50% and 99.5%, respectively, on the cumulative particle size distribution curve. particle sizes of the powder, the particle sizes being ranked in ascending order. For example, 99.5% by weight of the powder particles are smaller than 99.5 % and 0.5% of the bulk particles are larger than 99.5% . Percentiles can be determined using a particle size distribution using a laser granulometer.
On appelle « taille maximale d'une poudre », le percentile 99,5 (D99,5) de ladite poudre. On appelle « taille médiane d'une poudre », le percentile 50 (D50) de ladite poudre. Par « bloc » on entend un objet solide qui n'est pas une particule. - Par « impuretés», on entend les constituants inévitables, introduits involontairement et nécessairement avec les matières premières ou résultant de réactions avec ces constituants. Les impuretés ne sont pas des constituants nécessaires, mais seulement tolérés. Par exemple, les composés faisant partie du groupe des oxydes, nitrures, oxynitrures, carbures, oxycarbures, carbonitrures et espèces métalliques de sodium et autres alcalins, chrome, yttrium, magnésium, bore, cuivre, et niobium sont des impuretés si leur présence n'est pas désirée, c'est-à-dire qu'ils n'entrent pas dans la composition du produit de LAGJXODE à fabriquer. The "maximum size of a powder" is the 99.5 percentile (D 99.5 ) of said powder. The "50th percentile" (D 50 ) of said powder is called the "median size of a powder". By "block" is meant a solid object that is not a particle. "Impurities" means the inevitable constituents introduced involuntarily and necessarily with the raw materials or resulting from reactions with these constituents. Impurities are not necessary constituents, but only tolerated. For example, the compounds forming part of the group of oxides, nitrides, oxynitrides, carbides, oxycarbides, carbonitrides and metallic species of sodium and other alkalis, chromium, yttrium, magnesium, boron, copper, and niobium are impurities if their presence does not occur. is not desired, that is to say that they do not enter into the composition of the LAGJXODE product to be manufactured.
- On appelle « précurseur de carbone » un composé qui, par traitement thermique, en particulier par pyrolyse, se transforme, au moins en partie, en carbone. Un polymère organique, comme le polyéthylène glycol ou PEG, est un exemple de précurseur de carbone.  - A "carbon precursor" is a compound which, by heat treatment, in particular by pyrolysis, is converted, at least in part, into carbon. An organic polymer, such as polyethylene glycol or PEG, is an example of a carbon precursor.
- Sauf indication contraire, toutes les teneurs sont des pourcentages massiques.  - Unless otherwise indicated, all grades are percentages by mass.
- Par « contenant un », « comprenant un » ou « comportant un », on entend « comportant au moins un », sauf indication contraire.  - "containing one", "comprising one" or "comprising one" means "containing at least one", unless otherwise indicated.
Description détaillée detailed description
Un exemple du premier procédé selon l'invention est à présent décrit dans le détail.  An example of the first method according to the invention is now described in detail.
A l'étape a), une charge de départ permettant de fabriquer un produit fondu selon l'invention est formée à partir des constituants lithium, A, G, J, D, X et E, ou de composés de ces constituants, notamment de composés d'oxydes et/ou de carbonates et/ou d'hydroxydes et/ou d'oxalates et/ou de nitrates et/ou de phosphates et/ou de métaux et/ou de chlorures et/ou de fluorures et/ou de sulfures et/ou de composés ammoniaqués. De préférence, ces composés sont choisis parmi les phosphates, les carbonates et les oxydes. Ces composés peuvent être choisis de préférence parmi Li20, Li2C03, LiOH, LiH2P04, Li3P04, LiF, Na2C03, NaOH, KOH, Fe, Fe203, Fe304, FeO, FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, Co304, CoO, V205, Nb205, Y203, B203, Ti02, Cu20, CuO, Cr203, NH4H2P04, (NH4)2HP04, H3P04, P205, Si02, Al203, MoO, MnO, Mn203, Mn02, Mn304, MgO, MgC03, NiO. De préférence, ces composés sont choisis parmi Li20, Li2C03, Li3P04, Na2C03, Fe203, Fe304, FeO, FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, Co304, CoO, V205, Nb205, Y203, B203, Ti02, Cu20, CuO, Cr203, NH4H2P04, (NH4)2HP04, H3P04, P205, Si02, Al203, MoO, MnO, Mn203, Mn02, Mn304, MgO, MgC03, NiO. In step a), a feedstock for producing a molten product according to the invention is formed from the lithium, A, G, J, D, X and E components, or compounds of these constituents, in particular compounds of oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or oxalates and / or nitrates and / or phosphates and / or metals and / or chlorides and / or fluorides and / or sulphides and / or ammonia compounds. Preferably, these compounds are chosen from phosphates, carbonates and oxides. These compounds may be chosen preferably from Li 2 O, Li 2 CO 3 , LiOH, LiH 2 PO 4 , Li 3 PO 4 , LiF, Na 2 CO 3 , NaOH, KOH, Fe, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO, FePO 4 , nH 2 O with O <n <6, Co 3 O 4 , CoO, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , B 2 O 3 , TiO 2 , Cu 2 O , CuO, Cr 2 O 3 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , H 3 PO 4 , P 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MoO, MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MgO, MgCO 3 , NiO. Preferably, these compounds are chosen from Li 2 O, Li 2 CO 3 , Li 3 PO 4 , Na 2 CO 3 , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , FeO, FePO 4 , nH 2 O with 0 <n < 6, Co 3 O 4 , CoO, V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , B 2 O 3 , TiO 2 , Cu 2 O, CuO, Cr 2 O 3 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , H 3 PO 4 , P 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , MoO, MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , MgO, MgCO 3 , NiO.
Dans un mode de réalisation, l'élément F est apporté sous la forme d'un gaz.  In one embodiment, the element F is provided in the form of a gas.
Dans un mode de réalisation, l'élément Cl est apporté sous la forme d'un gaz. De préférence, les composés des constituants lithium, A, G, J, D, X et E représentent ensemble plus de 90 %, plus de 95 %, plus de 98 %, de préférence plus de 99 %, en pourcentages massiques, des constituants de la charge de départ. De préférence ces composés représentent, ensemble avec les impuretés, 100% des constituants de la charge de départ. In one embodiment, the element C1 is provided in the form of a gas. Preferably, the compounds of the lithium, A, G, J, D, X and E components together represent more than 90%, more than 95%, more than 98%, preferably more than 99%, in percentages by weight, of the constituents the starting charge. Preferably these compounds together with the impurities represent 100% of the constituents of the feedstock.
De préférence, aucun composé autre que ceux apportant les constituants lithium, A, G, J, D, X et E n'est introduit volontairement dans la charge de départ, les autres constituants présents étant ainsi des impuretés.  Preferably, no compound other than those providing the lithium components, A, G, J, D, X and E is intentionally introduced into the feedstock, the other constituents present thus being impurities.
Les constituants lithium A, G, J, D, X et E de la charge de départ se retrouvent pour l'essentiel dans le produit fondu fabriqué. Une partie de ces constituants, par exemple le manganèse et/ou le lithium, variable en fonction des conditions de fusion, peut cependant se volatiliser pendant l'étape de fusion. L'homme du métier sait comment adapter la composition de la charge de départ en conséquence de manière à obtenir, à l'issue de l'étape e), un produit fondu conforme à l'invention.  The lithium components A, G, J, D, X and E of the feedstock are found essentially in the melt produced. Some of these constituents, for example manganese and / or lithium, vary depending on the melting conditions, but can volatilize during the melting step. Those skilled in the art know how to adapt the composition of the feedstock accordingly so as to obtain, after step e), a molten product according to the invention.
Dans un mode de réalisation, la charge de départ comporte moins de 10%, moins de 5%, moins de 1 %, voire pas d'oxyde(s) de silicium et/ou d'aluminium et/ou de niobium et/ou de bore et/ou de germanium et/ou de gallium et/ou d'antimoine et/ou de bismuth. Ces éléments peuvent cependant être présents dans la charge de départ sous une autre forme qu'un oxyde. In one embodiment, the feedstock comprises less than 10%, less than 5%, less than 1%, or no oxide (s) of silicon and / or aluminum and / or niobium and / or boron and / or germanium and / or gallium and / or antimony and / or bismuth. These elements may, however, be present in the feedstock in a form other than an oxide.
Les granulométries des poudres utilisées peuvent être celles couramment rencontrées dans les procédés de fusion. The granulometries of the powders used can be those commonly encountered in the melting processes.
Un mélange intime des matières premières peut être effectué dans un mélangeur. Ce mélange est ensuite versé dans un four de fusion.  Intimate mixing of the raw materials can be done in a mixer. This mixture is then poured into a melting furnace.
A l'étape b), la charge de départ est fondue jusqu'à l'obtention d'une masse liquide, à une température Tmi supérieure à la température de fusion Tf du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape e), de préférence dans un four à arc électrique. L'électrofusion permet en effet la fabrication de grandes quantités de produit fondu avec des rendements intéressants.In step b), the feedstock is melted until a liquid mass is obtained, at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of the feed. step e), preferably in an electric arc furnace. Electrofusion makes it possible to manufacture large quantities of melted product with interesting yields.
On peut par exemple utiliser un four à arc de type Hérault comportant deux électrodes et dont la cuve a un diamètre d'environ 0,8 m et pouvant contenir environ 180 kg de liquide en fusion. One can for example use a Herault type arc furnace comprising two electrodes and whose vessel has a diameter of about 0.8 m and can contain about 180 kg of molten liquid.
Mais tous les fours connus sont envisageables, comme un four à induction, un four à plasma ou d'autres types de four Hérault, pourvu qu'ils permettent de faire fondre complètement la charge de départ. En particulier pour un produit de LiFeP04 fondu, une énergie comprise entre 400 et 1200 kWh/T est bien adaptée. But all known furnaces are possible, such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of oven Herault, provided they allow to completely melt the starting charge. In particular for a molten LiFePO 4 product, an energy of between 400 and 1200 kWh / T is well suited.
On peut également réaliser une fusion en creuset dans un four de traitement thermique, de préférence dans un four électrique, de préférence dans un environnement neutre ou réducteur.  It is also possible to carry out melting in a crucible in a heat treatment furnace, preferably in an electric furnace, preferably in a neutral or reducing environment.
De préférence, on utilise un four à arc ou un four à induction.  Preferably, an arc furnace or an induction furnace is used.
Sans que ce soit systématique, il est possible d'augmenter la qualité du brassage par barbotage d'un gaz neutre comme mentionné dans FR 1 208 577. La qualité de brassage du liquide en fusion peut en particulier être améliorée par barbotage d'azote. Le débit et/ou la température dudit gaz est de préférence adaptée de manière à ce que la température de la masse liquide ne soit sensiblement pas affectée par cet ajout de gaz. Without this being systematic, it is possible to increase the quality of stirring by bubbling a neutral gas as mentioned in FR 1 208 577. The stirring quality of the molten liquid can in particular be improved by sparging with nitrogen. The flow rate and / or the temperature of said gas is preferably adapted so that the temperature of the liquid mass is not substantially affected by this addition of gas.
Les inventeurs ont constaté que de façon surprenante, dans le premier procédé selon l'invention, l'environnement lors de l'étape de fusion b) a peu d'influence sur le produit fondu obtenu en fin d'étape e). Il est donc possible d'effectuer l'étape de fusion b) dans un environnement neutre ou oxydant, de préférence sous air. La conduite du procédé en est avantageusement simplifiée. The inventors have found that, surprisingly, in the first method according to the invention, the environment during the melting step b) has little influence on the melted product obtained at the end of step e). It is therefore possible to perform the melting step b) in a neutral or oxidizing environment, preferably in air. The conduct of the process is advantageously simplified.
De préférence, lorsque G n'est pas l'élément Fe, on chauffe de manière à ce que la température de la masse liquide en fusion Tmi soit inférieure à Tf + 300°C, de préférence inférieure à Tf + 150°C, et/ou supérieure à Tf + 20°C, de préférence supérieure à Tf + 50°C. Preferably, when G is not the element Fe, it is heated so that the temperature of the molten liquid mass T m i is less than T f + 300 ° C, preferably less than T f + 150 ° C, and / or greater than T f + 20 ° C, preferably greater than T f + 50 ° C.
A la fin de l'étape b), la charge de départ est sous la forme d'une masse liquide, qui peut éventuellement contenir quelques particules solides, mais en une quantité insuffisante pour qu'elles puissent structurer ladite masse. Par définition, pour conserver sa forme, une masse liquide doit être contenue dans un récipient.  At the end of step b), the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass. By definition, to maintain its shape, a liquid mass must be contained in a container.
Dans un premier mode de réalisation, l'étape c) comporte les opérations suivantes : In a first embodiment, step c) comprises the following operations:
Ci ) dispersion de la masse liquide sous forme de gouttelettes liquides,  Ci) dispersion of the liquid mass in the form of liquid droplets,
c2) solidification de ces gouttelettes liquides par contact avec un fluide, de préférence un fluide oxygéné, de préférence sous air, de manière à obtenir des particules fondues. Par simple adaptation de la composition de la charge de départ, des procédés de dispersion classiques, en particulier par soufflage ou atomisation, permettent ainsi de fabriquer, à partir d'une masse liquide en fusion, des particules de différentes tailles en un produit fondu selon l'invention. A l'opération Ci ), un filet du liquide en fusion est dispersé en gouttelettes liquides. La dispersion peut résulter d'un soufflage à travers le filet de la masse liquide. Mais tout autre procédé d'atomisation d'une masse liquide, connu de l'homme de l'art, est envisageable. c 2 ) solidification of these liquid droplets by contact with a fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably in air, so as to obtain molten particles. By simple adaptation of the composition of the feedstock, conventional dispersion processes, in particular by blowing or atomization, thus make it possible to manufacture, from a molten liquid mass, particles of different sizes into a melted product. the invention. In operation Ci), a stream of molten liquid is dispersed in liquid droplets. The dispersion can result from blowing through the net of the liquid mass. But any other method of atomizing a liquid mass, known to those skilled in the art, is possible.
A l'opération Ci ), on met en contact ladite masse liquide avec un fluide, de préférence un fluide neutre ou un fluide oxygéné, de préférence un fluide oxygéné, de préférence un fluide comportant au moins 20% en volume d'oxygène, de préférence gazeux, de préférence encore avec de l'air. In operation Ci), said liquid mass is brought into contact with a fluid, preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
A l'opération c2), les gouttelettes liquides sont transformées en particules solides par contact avec un fluide, de préférence un fluide neutre ou un fluide oxygéné, de préférence un fluide oxygéné, de préférence un fluide comportant au moins 20% en volume d'oxygène, de préférence gazeux, de préférence encore avec de l'air. In operation c 2 ), the liquid droplets are converted into solid particles by contact with a fluid, preferably a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of water. oxygen, preferably gaseous, more preferably with air.
De préférence, le fluide mis en œuvre est le même pour les deux opérations Ci ) et c2).Preferably, the fluid used is the same for the two operations Ci) and c 2 ).
De préférence, le procédé est adapté de manière que, sitôt formée, la gouttelette de liquide en fusion soit en contact avec le fluide. De préférence encore, la dispersion (opération Ci )) et la solidification (opération c2)) sont sensiblement simultanées, la masse liquide étant dispersée par un fluide, de préférence gazeux, apte à refroidir et solidifier ce liquide. Preferably, the process is adapted so that, as soon as formed, the molten liquid droplet is in contact with the fluid. More preferably, the dispersion (operation Ci)) and the solidification (operation c 2 )) are substantially simultaneous, the liquid mass being dispersed by a fluid, preferably gaseous, able to cool and solidify this liquid.
De préférence, le contact avec le fluide est maintenu au moins jusqu'à la solidification complète des gouttelettes.  Preferably, the contact with the fluid is maintained at least until complete solidification of the droplets.
Un soufflage d'air à température ambiante est possible.  Air blowing at room temperature is possible.
A l'issue de l'opération c2), on obtient de préférence des particules solides qui présentent une taille comprise entre 0,01 μηη et 5 mm, voire entre 0,01 μηη et 3 mm, en fonction des conditions de dispersion. At the end of the operation c 2 ), solid particles are obtained which have a size of between 0.01 μηη and 5 mm, or even between 0.01 μηη and 3 mm, depending on the dispersion conditions.
Le produit fondu selon l'invention peut se présenter en fin d'étape c2) sous la forme de particules de taille inférieure à 50 μηη. Le broyage desdites particules peut alors, pour la fabrication d'une cathode, être facultatif. The melted product according to the invention may be at the end of step c 2 ) in the form of particles smaller than 50 μηη. The grinding of said particles can then, for the manufacture of a cathode, be optional.
Dans un deuxième mode de réalisation, l'étape c) comporte les opérations suivantes : Ci ') coulage de la masse liquide dans un moule ;  In a second embodiment, step c) comprises the following operations: Ci ') pouring the liquid mass into a mold;
c2') solidification par refroidissement de la masse liquide coulée dans le moule jusqu'à obtention d'un bloc au moins en partie solidifié ; c 2 ') cooling solidification of the liquid mass cast in the mold until a block at least partially solidified;
c3') démoulage du bloc. A l'opération ci '), la masse liquide est coulée dans un moule apte à résister à la masse liquide en fusion. De préférence, on utilise des moules en graphite, en fonte, ou tels que définis dans US 3,993,1 19. Dans le cas d'un four à induction, la spire est considérée comme constituant un moule. Le coulage s'effectue de préférence sous air. c 3 ') demolding the block. In operation ci '), the liquid mass is poured into a mold capable of withstanding the molten liquid mass. Preferably, graphite, cast iron, or as defined in US 3,993.1 19 molds are used. In the case of an induction furnace, the turn is considered to constitute a mold. Casting is preferably carried out under air.
A l'étape c2'), la masse liquide coulée dans le moule est refroidie jusqu'à obtention d'un bloc au moins en partie solidifié. In step c 2 '), the liquid mass cast in the mold is cooled until an at least partially solidified block is obtained.
La vitesse de refroidissement du liquide en fusion pendant la solidification est toujours inférieure à 1000 K/s, voire inférieure à 500 K/s, voire inférieure à 100 K/s.  The cooling rate of the molten liquid during solidification is always less than 1000 K / s, or even less than 500 K / s, or even less than 100 K / s.
Dans un mode de réalisation, au cours de la solidification, on met la masse liquide en contact avec un fluide neutre ou un fluide oxygéné, de préférence un fluide oxygéné, de préférence un fluide comportant au moins 20% en volume d'oxygène, de préférence gazeux, de préférence encore avec de l'air. De manière générale, on peut mettre ladite masse liquide et/ou le bloc en contact avec ledit fluide oxygéné à l'opération ci ') et/ou à l'opération c2') et/ou à l'opération c3') et/ou après l'opération c3'). In one embodiment, during solidification, the liquid mass is brought into contact with a neutral fluid or an oxygenated fluid, preferably an oxygenated fluid, preferably a fluid comprising at least 20% by volume of oxygen, preferably gaseous, more preferably with air. In general, said liquid mass and / or the block can be brought into contact with said oxygenated fluid in the operation ci ') and / or in the operation c 2 ') and / or in the operation c 3 ') and / or after the operation c 3 ').
Cette mise en contact peut donc être effectuée dès la coulée. Cependant, il est préférable de ne commencer cette mise en contact qu'après la coulée. Pour des raisons pratiques, la mise en contact avec le fluide ne commence de préférence qu'après le démoulage. This contacting can therefore be performed as soon as the casting. However, it is preferable to start this contacting only after casting. For practical reasons, the contact with the fluid preferably begins after demolding.
A l'étape c3'), on démoule le bloc. In step c 3 '), the block is demolded.
A l'étape d), optionnelle, le produit fondu, sous forme de particules ou de blocs, est concassé et/ou broyé. Tous les types de concasseurs et broyeurs sont utilisables. De préférence, un broyeur à jet d'air ou un broyeur à billes est utilisé. In step d), optional, the melted product, in the form of particles or blocks, is crushed and / or crushed. All types of crushers and crushers are usable. Preferably, an air jet mill or a ball mill is used.
Dans un mode de réalisation, le procédé comporte une étape d). In one embodiment, the method comprises a step d).
Le produit fondu est de préférence broyé de façon à obtenir une poudre présentant une taille maximale D99,5 inférieure à 100 μηη, de préférence inférieure à 80 μηη, de préférence inférieure à 50 μηη, de préférence inférieure à 30 μηη, de préférence inférieure à 10 μηη, de préférence inférieure à 5 μηη, de préférence inférieure à 1 μηη. The molten product is preferably ground so as to obtain a powder having a maximum size D 99.5 of less than 100 μηη, preferably less than 80 μηη, preferably less than 50 μηη, preferably less than 30 μηη, preferably less than at 10 μηη, preferably less than 5 μηη, preferably less than 1 μηη.
Le produit fondu, éventuellement après broyage, subit de préférence une opération de sélection granulométrique en fonction des applications visées, par exemple par tamisage. The melted product, optionally after grinding, preferably undergoes a granulometric selection operation depending on the intended applications, for example by sieving.
Quel que soit le mode de réalisation considéré, des impuretés en provenance des matières premières peuvent être présentes. En particulier, on peut retrouver à titre d'impuretés les éléments Ba, Sr, Yb, Ce, Ca ; et Si, S, Na, K, Nb, Y, B, Ti, Cu, Cr, Mg, Al lorsque l'on ne souhaite pas que la phase LAGJXODE contienne ces éléments. Whatever the embodiment considered, impurities from the raw materials may be present. In particular, the elements Ba, Sr, Yb, Ce, Ca can be found as impurities; and Si, S, Na, K, Nb, Y, B, Ti, Cu, Cr, Mg, Al when it is not desired for the LAGJXODE phase to contain these elements.
De préférence, la teneur massique totale en impuretés est inférieure à 2%, de préférence inférieure à 1 %, de préférence inférieure à 0,7%. De préférence encore,  Preferably, the total mass content of impurities is less than 2%, preferably less than 1%, preferably less than 0.7%. Preferably again,
- Ca < 0,2%, de préférence Ca < 0,1 %, et/ou  - Ca <0.2%, preferably Ca <0.1%, and / or
- Al < 0,5%, de préférence Al < 0,3%, de préférence < 0,2%, si X04 ne contient pas d'aluminium, et/ou Al <0.5%, preferably Al <0.3%, preferably <0.2%, if X0 4 does not contain aluminum, and / or
- Si < 0,2%, de préférence Si < 0,15%, si X04 ne contient pas de silicium, et/ou - Na < 0,8%, de préférence Na < 0,6%, de préférence Na < 0,5%, de préférence Na < 0,4%, si A ne contient pas de sodium, et/ou - If <0.2%, preferably Si <0.15%, if X0 4 does not contain silicon, and / or - Na <0.8%, preferably Na <0.6%, preferably Na < 0.5%, preferably Na <0.4%, if A does not contain sodium, and / or
- Ti < 0,2%, de préférence Ti < 0,1 %, si G ne contient pas de titane.  Ti <0.2%, preferably Ti <0.1%, if G does not contain titanium.
A l'étape e), le produit fondu subit un traitement thermique de cristallisation, ce qui avantageusement permet de réduire la quantité de phase amorphe et d'augmenter la quantité de phase LAGJXODE.  In step e), the melted product undergoes a crystallization heat treatment, which advantageously makes it possible to reduce the amount of amorphous phase and to increase the amount of LAGJXODE phase.
A l'étape e), de préférence la température de palier du traitement thermique est supérieure à Tf - 700°C, de préférence supérieure à Tf - 600°C, de préférence supérieure à Tf - 530°C, de préférence supérieure à Tf - 480°C, de préférence supérieure à Tf - 430°C, de préférence supérieure à Tf - 380°C, de préférence supérieure à Tf - 330°C, et/ou de préférence inférieure à Tf - 80°C, de préférence inférieure à Tf - 130°C, de préférence inférieure à Tf - 180°C, de préférence inférieure à Tf - 230°C. Par exemple, pour un produit LiFeP04 fondu, la température du traitement thermique est supérieure à 500°C, de préférence supérieure à 550°C, de préférence supérieure à 600°C, de préférence supérieure à 650°C, et inférieure à 930°C, de préférence inférieure à 900°C, de préférence inférieure à 850°C, de préférence inférieure à 800°C, préférence inférieure à 750°C. In step e), preferably the temperature of the heat treatment is greater than T f - 700 ° C, preferably greater than T f - 600 ° C, preferably greater than T f - 530 ° C, preferably greater than T f - 480 ° C, preferably greater than T f - 430 ° C, preferably greater than T f - 380 ° C, preferably greater than T f - 330 ° C, and / or preferably less than T f - 80 ° C, preferably less than T f - 130 ° C, preferably less than T f - 180 ° C, preferably less than T f - 230 ° C. For example, for a molten LiFePO 4 product, the temperature of the heat treatment is greater than 500 ° C., preferably greater than 550 ° C., preferably greater than 600 ° C., preferably greater than 650 ° C., and less than 930 ° C. ° C, preferably below 900 ° C, preferably below 850 ° C, preferably below 800 ° C, preferably below 750 ° C.
De préférence, le temps de maintien en palier est supérieur à 2 heures et/ou inférieur à 24 heures, de préférence inférieur 15 heures, de préférence inférieur à 10 heures. Une température de palier de 700°C, maintenue pendant 5 heures est bien adaptée.  Preferably, the dwell time is greater than 2 hours and / or less than 24 hours, preferably less than 15 hours, preferably less than 10 hours. A bearing temperature of 700 ° C, maintained for 5 hours is well suited.
L'environnement réducteur peut être créé par un balayage d'un gaz tel qu'un mélange CO/C02 ou un mélange N2/H2. Mais toute méthode permettant de générer un environnement réducteur connue de l'état de la technique peut être utilisée. The reducing environment can be created by flushing a gas such as a CO / CO 2 mixture or an N 2 / H 2 mixture. But any method for generating a reducing environment known from the state of the art can be used.
De préférence, les particules sont recuites dans un environnement réducteur créé par un gaz. A l'étape f), optionnelle, les particules fondues recuites peuvent être broyées et/ou subir une opération de sélection granulométrique en fonction des applications visées, par exemple par tamisage, en particulier de manière que les particules obtenues constituent une poudre présentant une taille médiane supérieure à 0,05 μηη et/ou inférieure à 100 μηη. Dans un mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 0,05 μηη et 5 μηη, de préférence comprise entre 0,05 μηη et 2 μηη, de préférence comprise entre 0,05 μηη et 0,2 μηη. Dans un mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 5 μηη et 20 μηη, de préférence entre 7 μηη et 15 μηη. Preferably, the particles are annealed in a reducing environment created by a gas. In step f), optional, the annealed melted particles can be crushed and / or undergo a granulometric selection operation depending on the intended applications, for example by sieving, in particular so that the particles obtained constitute a powder having a size median greater than 0.05 μηη and / or less than 100 μηη. In a particular embodiment, the median size of the powder is between 0.05 μm and 5 μm, preferably between 0.05 μm and 2 μm, preferably between 0.05 μm and 0.2 μm. In a particular embodiment, the median size of the powder is between 5 μηη and 20 μηη, preferably between 7 μηη and 15 μηη.
Lors d'une étape ultérieure, plus de 50% en nombre des particules du produit fondu de la poudre obtenue en fin d'étape e) ou f) peuvent être recouvertes, au moins partiellement, de carbone ou d'un précurseur de carbone.  In a subsequent step, more than 50% by number of the particles of the melted product of the powder obtained at the end of step e) or f) may be covered, at least partially, with carbon or a precursor of carbon.
Dans un mode de réalisation, lesdites particules du produit fondu recouvertes de carbone ou d'un précurseur de carbone représentent plus de 70%, plus de 90%, plus de 95%, plus de 99%, sensiblement 100% en nombre des particules de la poudre, ce qui avantageusement permet d'en améliorer la conductivité électrique, et donc les performances de la batterie comportant une cathode mise en forme à partir d'une telle poudre.  In one embodiment, said particles of the melted product coated with carbon or a precursor of carbon represent more than 70%, more than 90%, more than 95%, more than 99%, substantially 100% by number of the particles of carbon. the powder, which advantageously makes it possible to improve the electrical conductivity, and therefore the performance of the battery comprising a cathode shaped from such a powder.
Le dépôt de carbone ou de précurseur de carbone est classiquement réalisé par pyrolyse. D'autres procédés peuvent également être utilisés, par exemple ceux décrits dans EP 1 325 525 et EP 1 325 526.  The deposition of carbon or carbon precursor is conventionally carried out by pyrolysis. Other methods can also be used, for example those described in EP 1 325 525 and EP 1 325 526.
Un exemple du second procédé selon l'invention est à présent décrit dans le détail. An example of the second method according to the invention is now described in detail.
Toutes les caractéristiques décrites précédemment pour l'étape a) du premier procédé selon l'invention sont également applicables pour l'étape a').  All the characteristics described above for step a) of the first method according to the invention are also applicable for step a ').
Sensiblement tous les constituants lithium, A, Fe, J, D, P et E de la charge de départ se retrouvent dans le produit fondu fabriqué. Une partie de ces constituants, par exemple le manganèse et/ou le lithium, variable en fonction des conditions de fusion, peut cependant se volatiliser pendant l'étape de fusion. L'homme du métier sait comment adapter la composition de la charge de départ en conséquence de manière à obtenir, à l'issue de l'étape c'), un produit fondu conforme à l'invention. Substantially all the lithium, A, Fe, J, D, P and E components of the feedstock are found in the manufactured melt. Some of these constituents, for example manganese and / or lithium, vary depending on the melting conditions, but can volatilize during the melting step. Those skilled in the art know how to adapt the composition of the feedstock accordingly so as to obtain, after step c '), a molten product according to the invention.
Dans un mode de réalisation, à l'étape a'), de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse de l'élément Fe est apporté par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6. Dans un mode de réalisation, à l'étape a'), de préférence plus de 5%, voire plus de 15%, voire plus de 25% en masse de l'élément Fe est apporté par Fe203. In one embodiment, in step a '), preferably more than 99%, preferably substantially 100% by weight of the Fe element is provided by FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6. In one embodiment, in step a '), preferably more than 5%, or even more than 15%, or even more than 25% by weight of the Fe element is provided by Fe 2 0 3 .
Dans un mode de réalisation, à l'étape a'), de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en masse de l'élément Fe est apporté par FeO.  In one embodiment, in step a '), preferably more than 99%, preferably substantially 100% by weight of the Fe element is provided by FeO.
Dans un mode de réalisation, à l'étape a'), de préférence plus de 10%, voire plus de 15%, voire plus de 25% en masse de l'élément Fe est apporté par Fe304. In one embodiment, in step a '), preferably more than 10%, or even more than 15%, or even more than 25% by weight of the Fe element is provided by Fe 3 0 4 .
A l'étape b'), la charge de départ est sont fondue jusqu'à l'obtention d'une masse liquide, à une température Tmi supérieure à la température de fusion Tf du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape e) et la température Tmi étant telle que : In step b '), the feedstock is melted until a liquid mass is obtained, at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of step e) and the temperature T m i being such that:
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est de préférence supérieure à 1260°C, de préférence supérieure à 1280°C, et/ou de préférence inférieure à 1330°C, ou o if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is preferably greater than 1260 ° C, preferably greater than 1280 ° C and / or preferably below 1330 ° C, or
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 3% de sa masse par Fe203, alorso if the element Fe is brought for more than 3% of its mass by Fe 2 0 3 , then
Tmi est supérieure à 1400°C, et/ou inférieure à 1500°C, ou T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 5% de sa masse par Fe304, alorso if the element Fe is brought for more than 5% of its mass by Fe 3 0 4 , then
Tmi est supérieure à 1400°C, et/ou inférieure à 1500°C, ou T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeO, alors o if the element Fe is brought for more than 97% of its mass by FeO, then
Tmi peut être inférieure à 1050°C, ou T m i may be less than 1050 ° C, or
o si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par un mélange de FeO et de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ledit mélange comportant plus de 3% et moins de 97% de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1260°C, de préférence supérieure à 1280°C, et/ou de préférence inférieure à 1330°C. o if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, said mixture comprising more than 3% and less than 97% of FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1260 ° C, preferably greater than 1280 ° C, and / or preferably less than 1330 ° C.
Les inventeurs ont constaté que, de façon surprenante, il est possible, dans les conditions décrites ci-dessus, d'obtenir en fin d'étape c'), des produits fondus présentant un taux de phase (Li1-aAa)1+x(Fei-bJb)y[(P04)i-dDd]z supérieur à 99,3%, sans avoir recours à un traitement thermique tel que celui de l'étape e) du premier procédé selon l'invention. The inventors have found that, surprisingly, it is possible, under the conditions described above, to obtain, at the end of step c '), molten products having a phase ratio (Li 1-a A a ). 1 + x (b Fei- J b) y [(P0 4) i d D d] z greater than 99.3%, without having recourse to a heat treatment such as that in step e) of the first method the invention.
Il est néanmoins possible de réaliser une étape de traitement thermique, telle que définie à l'étape e) du premier procédé selon l'invention après l'étape d') du deuxième procédé selon l'invention.  It is nevertheless possible to perform a heat treatment step, as defined in step e) of the first method according to the invention after step d) of the second method according to the invention.
Comme pour l'étape b), on peut par exemple utiliser un four à arc de type Héroult comportant deux électrodes et dont la cuve a un diamètre d'environ 0,8 m et pouvant contenir environ 180 kg de liquide en fusion. Mais tous les fours connus sont envisageables, comme un four à induction, un four à plasma ou d'autres types de four Héroult, pourvu qu'ils permettent de faire fondre complètement la charge de départ. As for step b), one can for example use a Heroult-type arc furnace comprising two electrodes and whose vessel has a diameter of about 0.8 m and can contain about 180 kg of molten liquid. But all known ovens are such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of Heroult furnaces, provided that they allow the initial charge to be completely melted.
On peut également réaliser une fusion en creuset dans un four de traitement thermique, de préférence dans un four électrique, de préférence dans un environnement neutre ou réducteur.  It is also possible to carry out melting in a crucible in a heat treatment furnace, preferably in an electric furnace, preferably in a neutral or reducing environment.
De préférence, on utilise un four à arc ou un four à induction.  Preferably, an arc furnace or an induction furnace is used.
Une énergie comprise entre 400 et 1200 kWh/T est bien adaptée, notamment pour un produit de LiFeP04 fondu. Energy between 400 and 1200 kWh / T is well suited, especially for a product of molten LiFeP0 4 .
Sans que ce soit systématique, il est possible d'augmenter la qualité du brassage par barbotage d'un gaz neutre comme mentionné dans FR 1 208 577. La qualité de brassage du liquide en fusion peut en particulier être améliorée par barbotage d'azote. Le débit et/ou la température dudit gaz sont adaptés de manière à ce que la température de la masse liquide ne soit sensiblement pas affectée par cet ajout de gaz.  Without this being systematic, it is possible to increase the quality of stirring by bubbling a neutral gas as mentioned in FR 1 208 577. The stirring quality of the molten liquid can in particular be improved by sparging with nitrogen. The flow rate and / or the temperature of said gas are adapted so that the temperature of the liquid mass is not substantially affected by this addition of gas.
Les inventeurs ont constaté que de façon surprenante, dans un deuxième procédé selon l'invention, l'environnement lors de l'étape de fusion b') a peu d'influence sur le produit fondu obtenu en fin d'étape c'). La conduite du procédé en est avantageusement simplifiée, l'étape de fusion b') pouvant être réalisée dans un environnement neutre ou oxydant, de préférence sous air.  The inventors have found that surprisingly, in a second method according to the invention, the environment during the melting step b ') has little influence on the melted product obtained at the end of step c'). The operation of the process is advantageously simplified, the melting step b ') can be carried out in a neutral or oxidizing environment, preferably in air.
A la fin de l'étape b'), la charge de départ est sous la forme d'une masse liquide, qui peut éventuellement contenir quelques particules solides, mais en une quantité insuffisante pour qu'elles puissent structurer ladite masse. Par définition, pour conserver sa forme, une masse liquide doit être contenue dans un récipient.  At the end of step b '), the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass. By definition, to maintain its shape, a liquid mass must be contained in a container.
Toutes les caractéristiques décrites précédemment pour l'étape c) du premier procédé selon l'invention sont également applicables pour l'étape c').  All the characteristics described above for step c) of the first method according to the invention are also applicable for step c ').
Toutes les caractéristiques décrites précédemment pour l'étape d) du premier procédé selon l'invention sont également applicables pour l'étape d'). All the characteristics described previously for step d) of the first method according to the invention are also applicable for step d ').
Les produits fondus selon l'invention peuvent avantageusement présenter des dimensions variées, le procédé de fabrication ne se limitant pas à l'obtention de poudres submicroniques. Il est donc parfaitement adapté à une fabrication industrielle. The melted products according to the invention can advantageously have various dimensions, the manufacturing process not being limited to obtaining submicron powders. It is therefore perfectly suited to industrial manufacturing.
Ils peuvent être revêtus d'une couche de carbone ou d'une couche d'un précurseur de carbone. Dans un mode de réalisation préféré, ils ne sont pas revêtus d'une couche de carbone. Avantageusement, le spectre des utilisations possibles en est élargi. They may be coated with a carbon layer or a layer of a carbon precursor. In a preferred embodiment, they are not coated with a carbon layer. Advantageously, the spectrum of possible uses is expanded.
Le taux de phase LAGJXODE, et plus généralement le taux de cristallisation, sont de préférence les plus élevés possible. Ces taux peuvent en particulier être augmentés par réduction de la vitesse de refroidissement lors de la solidification. The phase level LAGJXODE, and more generally the degree of crystallization, are preferably the highest possible. These rates can in particular be increased by reducing the cooling rate during solidification.
En outre, une poudre selon l'invention peut avantageusement être utilisée pour fabriquer une cathode pour batteries lithium-ion. A cet effet, la poudre selon l'invention peut être mélangée, dans un solvant, à des liants et une poudre de noir de carbone. Le mélange obtenu est déposé à la surface du collecteur de courant, généralement en aluminium, par exemple par raclage à la lame (ou « doctor blade » en anglais) ou par un procédé rouleau à rouleau (ou « roll to roll » en anglais), afin de former la cathode. La cathode est ensuite séchée et/ou laminée à chaud pour évaporer le solvant, obtenir une bonne adhésion sur le collecteur de courant et un bon contact entre les grains de la couche de cathode.  In addition, a powder according to the invention can advantageously be used to manufacture a cathode for lithium-ion batteries. For this purpose, the powder according to the invention can be mixed in a solvent with binders and a powder of carbon black. The mixture obtained is deposited on the surface of the current collector, generally aluminum, for example by scraping with the blade (or "doctor blade" in English) or by a roll-to-roll process (or "roll to roll") , to form the cathode. The cathode is then dried and / or hot rolled to evaporate the solvent, obtain good adhesion to the current collector and good contact between the grains of the cathode layer.
La figure 1 représente une partie d'une batterie 2, constituée d'un séparateur 4, d'une anode 6, d'un collecteur de courant 12 au niveau de l'anode, d'une cathode 8 et d'un collecteur de courant 10 au niveau de la cathode, tous ces organes baignant dans un électrolyte.  FIG. 1 represents a portion of a battery 2 constituted by a separator 4, an anode 6, a current collector 12 at the anode, a cathode 8 and a collector current 10 at the cathode, all these organs bathed in an electrolyte.
Une batterie est classiquement composée de plusieurs parties telles que décrites ci- dessus. Exemples  A battery is conventionally composed of several parts as described above. Examples
Les exemples suivants sont fournis à des fins illustratives et ne limitent pas l'invention. Les produits fondus ont été fabriqués de la manière suivante.  The following examples are provided for illustrative purposes and do not limit the invention. The melted products were manufactured in the following manner.
Les matières premières de départ suivantes ont d'abord été mélangées intimement dans un mélangeur :  The following starting raw materials were first intimately mixed in a blender:
- une poudre de carbonate de lithium Li2C03, dont la pureté est supérieure à 99 % en masse et dont la taille médiane est inférieure à 420 μηη ; a lithium carbonate powder Li 2 CO 3 , the purity of which is greater than 99% by mass and the median size of which is less than 420 μηη;
- une poudre de FeP04,2.H20, dont la pureté est supérieure à 99 % en masse et dont la taille médiane est d'environ 50 nm ; a powder of FeP0 4 , 2.H 2 0, whose purity is greater than 99% by weight and whose median size is approximately 50 nm;
- une poudre de Mn02, dont la pureté est supérieure à 91 % en masse et dont la taille médiane est d'environ 45 μηη. a powder of MnO 2 , whose purity is greater than 91% by mass and whose median size is approximately 45 μηη.
Pour les exemples 1 à 6, la charge de départ, d'une masse de 4kg, a été versée dans un four de fusion à arc de type Héroult. Elle a ensuite été fondue suivant une fusion avec une tension de 120 Volts, une puissance instantanée de 48 kW, et une énergie appliquée sensiblement égale à 800 kWh/T, afin de fondre toute la charge de départ de façon complète et homogène. La fusion s'est effectuée sous air. Pour le produit selon l'exemple 1 , hors invention, après fusion de la charge de départ, la masse de liquide en fusion était à une température Tmi mesurée à 1200°C. A l'étape c), la masse liquide a ensuite été coulée de manière à former un filet. For Examples 1 to 6, the feedstock, weighing 4 kg, was poured into a Héroult-type arc melting furnace. It was then melted according to a fusion with a voltage of 120 volts, an instantaneous power of 48 kW, and an applied energy substantially equal to 800 kWh / T, in order to melt the entire starting charge completely and homogeneously. The fusion took place under air. For the product according to Example 1, except for the invention, after melting of the feedstock, the mass of molten liquid was at a temperature T m i measured at 1200.degree. In step c), the liquid mass was then cast to form a net.
Un soufflage d'air sec comprimé, à température ambiante et à une pression de 8 bar, a brisé le filet et dispersé en gouttelettes le liquide en fusion.  Blow dry compressed air at room temperature and at a pressure of 8 bar broke the net and dispersed the molten liquid into droplets.
Le soufflage a refroidi ces gouttelettes et les a figées sous la forme de particules fondues. La vitesse de refroidissement était comprise entre 300 K/s et 800 K/s.  The blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles. The cooling rate was between 300 K / s and 800 K / s.
Selon les conditions de soufflage, les particules fondues peuvent être sphériques ou non, creuses ou pleines. Elles présentent une taille comprise entre 0,005 mm et 5 mm.  Depending on the blowing conditions, the melted particles may be spherical or not, hollow or solid. They have a size between 0.005 mm and 5 mm.
Pour le produit selon l'exemple 2, fabriqué selon le deuxième procédé selon l'invention, à l'étape b'), après fusion de la charge de départ, la température Tmi du liquide en fusion mesurée était égale à 1300°C. La masse liquide a ensuite été coulée sous air, dans des moules en fonte tels que définis dans US 3,993, 1 19 et tels que l'épaisseur de la pièce coulée était égale à 5 mm. La vitesse de refroidissement était inférieure à 500 K/s. For the product according to Example 2, manufactured according to the second process according to the invention, in step b '), after melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1300 ° C. vs. The liquid mass was then cast in air, in cast iron molds as defined in US Pat. No. 3,993,199 and such that the thickness of the casting was 5 mm. The cooling rate was less than 500 K / s.
Pour l'exemple 3, fabriqué suivant le premier procédé selon l'invention, les étapes a) à c) sont identiques à celles réalisées pour le produit selon l'exemple 1 hors invention. A l'étape d), 100 g du produit fondu selon l'exemple 1 ont été broyés dans un vibro-broyeur à disques RS100 commercialisé par la société Retsch, de manière à obtenir une poudre présentant une taille médiane égale à 1 1 μηη. A l'étape e), cette poudre a été disposée dans une boîte en alumine. Ladite boîte a été placée dans un four électrique Nabertherm HT 16/17, et reliée à un système de circulation d'un gaz 96 vol% N2 - 4 vol%H2, permettant de créer un environnement réducteur dans ladite boîte lors du traitement thermique. La poudre a été chauffée dans cet environnement réducteur pendant 5 heures à 700°C, la vitesse de montée en température étant de 100°C/h et la vitesse de descente en température étant de 100°C/h. Après refroidissement, une poudre de produit selon l'exemple 3 a été récupérée dans la boîte. For example 3, manufactured according to the first method according to the invention, the steps a) to c) are identical to those carried out for the product according to example 1 outside the invention. In step d), 100 g of the melted product according to Example 1 were ground in an RS100 vibro-disc mill marketed by Retsch, so as to obtain a powder having a median size equal to 1 1 μηη. In step e), this powder was placed in an alumina box. Said box was placed in a Nabertherm HT 16/17 electric furnace, and connected to a circulation system of a 96 vol% N 2 - 4 vol% H 2 gas, making it possible to create a reducing environment in said box during treatment thermal. The powder was heated in this reducing environment for 5 hours at 700 ° C, the temperature rise rate being 100 ° C / h and the temperature descent rate being 100 ° C / h. After cooling, a product powder according to Example 3 was recovered in the box.
Pour le produit selon l'exemple 4, fabriqué selon le deuxième procédé selon l'invention, à l'étape b'), après fusion de la charge de départ, la température Tmi du liquide en fusion mesurée était égale à 1275°C. A l'étape c'), la masse liquide a ensuite été coulée de manière à former un filet. Un soufflage d'air sec comprimé, à température ambiante et à une pression de 8 bar, a brisé le filet et dispersé en gouttelettes le liquide en fusion. Le soufflage a refroidi ces gouttelettes et les a figées sous la forme de particules fondues. La vitesse de refroidissement était comprise entre 300 K/s et 800 K/s. Pour les produits selon les exemples 5 et 6, fabriqués selon le deuxième procédé selon l'invention, à l'étape b'), après fusion de la charge de départ, la température Tmi du liquide en fusion mesurée était égale à 1260°C et 1320°C, respectivement. L'étape c') est identique à celle du produit de l'exemple 4. For the product according to Example 4, manufactured according to the second process according to the invention, in step b '), after melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1275 ° C. vs. In step c '), the liquid mass was then cast to form a net. Blow dry compressed air at room temperature and at a pressure of 8 bar broke the net and dispersed the molten liquid into droplets. The blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles. The cooling rate was between 300 K / s and 800 K / s. For the products according to Examples 5 and 6, produced according to the second process according to the invention, in step b '), after melting of the feedstock, the temperature T m i of the molten liquid measured was equal to 1260 ° C and 1320 ° C, respectively. Step c ') is identical to that of the product of Example 4.
Les analyses chimiques et de détermination de phase ont été réalisées sur des échantillons qui présentaient, après broyage, une taille médiane inférieure à 40 μηη. Chemical analyzes and phase determination were performed on samples which, after grinding, had a median size of less than 40 μηη.
L'analyse chimique a été effectuée par fluorescence X et par « Inductively Coupled Plasma » ou « ICP » pour le lithium et les impuretés.  Chemical analysis was performed by X-ray fluorescence and Inductively Coupled Plasma or ICP for lithium and impurities.
La détermination du taux de phase LAGJXODE a été effectuée à partir des diagrammes de diffraction X, acquis avec un diffractomètre D5000 de la société BRUKER pourvu d'un tube DX en cuivre.  The determination of the LAGJXODE phase rate was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, acquired with a BRUKER D5000 diffractometer provided with a copper DX tube.
A l'aide du logiciel EVA (commercialisé par la société BRUKER) et après avoir effectué une soustraction du fond continu (background 0,8), il est possible de mesurer l'aire ALAGJXODE (sans traitement de déconvolution) du pic principal ou multiplet principal de diffraction du LAGJXODE et, pour chacune des phases secondaires, l'aire Aps (sans traitement de déconvolution) du pic de plus forte intensité non superposé ou du multiplet de plus forte intensité non superposé. On peut alors calculer l'aire totale Aphases secondaires par la somme des aires Aps. Le taux de phase LAGJXODE est alors calculé suivant la formule (1 ). Using the EVA software (marketed by the BRUKER company) and after performing a subtraction of the continuous background (background 0.8), it is possible to measure the ALAGJXODE area (without deconvolution treatment) of the main peak or multiplet The main diffraction pattern of the LAGJXODE and, for each of the secondary phases, the area A ps (without deconvolution treatment) of the peak of greater non-superimposed intensity or the multiplet of higher intensity not superimposed. We can then calculate the total area A secondary ph ases by the sum of the areas A ps. The LAGJXODE phase rate is then calculated according to formula (1).
Ainsi, si la phase LAGJXODE est la seule phase en présence dans le diagramme de diffraction X, le taux de phase LAGJXODE est égal à 100 %. Thus, if the LAGJXODE phase is the only phase present in the X diffraction diagram, the LAGJXODE phase rate is equal to 100%.
La détermination de la quantité massique de phase amorphe a été effectuée à partir des diagrammes de diffraction X, obtenus à partir d'un appareil du type diffractomètre D8 Discover de la société BRUKER pourvu d'un tube DX en cuivre et d'un compteur 2D, GADDS, également commercialisé par la société BRUKER, avec un angle d'incidence égal à 7°.  The determination of the mass quantity of amorphous phase was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, obtained from a BRUKER D8 Discover diffractometer type apparatus provided with a copper DX tube and a 2D meter. GADDS, also marketed by BRUKER, with an incidence angle of 7 °.
L'acquisition des diagrammes de diffraction est réalisée à partir de cet équipement, sur un domaine angulaire 2Θ compris entre 14° et 80°, sur une fenêtre de 19° et avec un temps de comptage de 72s/fenêtre. L'échantillon est en rotation sur lui-même afin de limiter les orientations préférentielles et obtenir une information moyenne.  The acquisition of the diffraction diagrams is carried out from this equipment, on an angular range 2Θ between 14 ° and 80 °, on a window of 19 ° and with a counting time of 72s / window. The sample is rotated on itself in order to limit the preferential orientations and obtain average information.
Le traitement des diagrammes obtenus est réalisé à l'aide du logiciel EVA de la manière suivante :  The diagrams obtained are processed using the EVA software as follows:
La première étape consiste à retirer la ligne de base du bruit de fond (ou traitement linéaire). Cette fonction comporte deux valeurs d'ajustement : « Threshold » et « Curvature ». Cette soustraction est réalisée avec la valeur de « Threshold » appropriée et sans « Curvature ». Cette ligne de base est soustraite du diagramme initialement obtenu. On obtient le diagramme Diagl . The first step is to remove the baseline from the background noise (or linear processing). This function has two adjustment values: "Threshold" and "Curvature". This subtraction is performed with the value of "Threshold" appropriate and without "Curvature". This baseline is subtracted from the initially obtained chart. Diagl diagram is obtained.
La deuxième étape consiste à modéliser un pic unique de diffraction associé à une phase amorphe, lorsqu'elle est présente. La fonction « Enhanced » du logiciel EVA permet de modéliser un pic de diffraction unique associé à une phase amorphe dans le domaine angulaire 2Θ compris entre 20° et 30° lorsqu'une phase amorphe est présente. Lorsque ce n'est pas le cas, le logiciel essaie de trouver une solution mathématique vers des angles 2Θ plus élevés (typiquement supérieurs à 40°), ce qui est l'indication qu'aucune phase amorphe ne peut être simulée. Dans ce cas, la quantité massique de phase amorphe est considérée nulle. Lorsqu'un pic peut être simulé dans un domaine angulaire 2Θ compris entre 20° et 30°, ce pic est soustrait du diagramme Diagl afin d'obtenir le diagramme Diag2.  The second step is to model a single diffraction peak associated with an amorphous phase, when present. The "Enhanced" function of the EVA software makes it possible to model a single diffraction peak associated with an amorphous phase in the angular range 2Θ between 20 ° and 30 ° when an amorphous phase is present. When this is not the case, the software tries to find a mathematical solution to 2Θ higher angles (typically greater than 40 °), which is an indication that no amorphous phase can be simulated. In this case, the mass quantity of amorphous phase is considered to be zero. When a peak can be simulated in an angular range 2Θ between 20 ° and 30 °, this peak is subtracted from the Diagl diagram in order to obtain the Diag2 diagram.
La troisième étape consiste en la mesure des aires sous les pics des diagrammes Diagl et Diag2 obtenus. Cette mesure d'aires est effectuée à l'aide de la fonction « Function net area » du logiciel EVA.  The third step consists of measuring the areas under the peaks of Diagl and Diag2 diagrams obtained. This area measurement is performed using the "Function net area" function of the EVA software.
La quantité massique de phase amorphe, exprimée en pourcentage est égale à :  The mass quantity of amorphous phase, expressed as a percentage, is equal to:
100 x [1 - (aire des pics de Diag2 / aire des pics de Diagl )]  100 x [1 - (peak area of Diag2 / area of Diagl peaks)]
Les produits des exemples 1 à 6 ne comportaient pas de phase amorphe, selon la méthode décrite ci-dessus. The products of Examples 1 to 6 did not contain an amorphous phase, according to the method described above.
Les tableaux 1 et 2 résument les résultats obtenus :  Tables 1 and 2 summarize the results obtained:
(*) : hors invention ( * ): excluding the invention
Tableau 1 Table 1
5 Analyse chimique (pourcentages massiques) 5 Chemical analysis (mass percentages)
Taux de (L'oxygène constitue le complément à 100%)  Oxygen level is the 100% complement
Phase LiAGJXODE phase Phase LiAGJXODE phase
Ex. Li Fe P Mn Al Zr Autres LAGJXODEEx. Li Fe P Mn Al Zr Other LAGJXODE
1 (*) 4,63 32 19,1 0,2 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lh,o8Feo,93P04 95,6%1 ( * ) 4.63 32 19.1 0.2 <0.1 <0.1 <0.1 Lh , o 8 Feo , 93 P0 4 95.6%
2 4,44 31 ,8 18,9 0, 1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lh,o5Feo,93P04 > 99,9%2.444 31, 8 18.9 0, 1 <0.1 <0.1 <0.1 Lh , o 5 Feo , 93 P0 4 > 99.9%
3 4,63 32 19,1 0,2 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lh,o8Feo,93P04 > 99,9%3.63 32 19.1 0.2 <0.1 <0.1 <0.1 Lh , o 8 Feo , 93 P0 4 > 99.9%
4 4,50 31 ,7 19,5 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lh,o3Feo,9oP04 > 99,9%4 4.50 31, 7 19.5 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Lh , o 3 Feo , 9 oP0 4 > 99.9%
5 4,18 33,6 16,7 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lii,i2Fe-i 11 PO4 > 99,9%4.18 33.6 16.7 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Lii, i2Fe-i 11 PO4> 99.9%
6 4,20 30,4 17,2 3,30 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Lii,o9Fe0,98Mno,iiP04 99,7%6 4.20 30.4 17.2 3.30 <0.1 <0.1 <0.1 Lii, o9Fe 0 , 98Mno, iiP0 4 99.7%
(*) : hors invention ( * ): excluding the invention
Tableau 2 Ces exemples permettent de mettre en évidence l'efficacité des procédés selon l'invention.  Table 2 These examples make it possible to demonstrate the effectiveness of the processes according to the invention.
Une comparaison des résultats des fusions des exemples 1 et 2 montre qu'un produit fondu présentant un taux de phase (Li1-aAa)1 +x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe supérieur à 99,3% n'est pas obtenu si l'élément Fe est apporté par FeP04,2.H20 avec une température de la masse liquide, Tmi, égale à 1200°C, et sans étape e) de traitement thermique. Au contraire, le produit de l'exemple 2, réalisé suivant le deuxième procédé selon l'invention, avec l'élément Fe apporté pour sensiblement 100% de sa masse par FeP04,2.H20 à l'étape a') et avec une température de la masse liquide Tmi égale à 1300°C à l'étape b'), présente un taux de phase (Li1-aAa)1+x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe supérieur à 99,9%. A comparison of the results of the fusions of Examples 1 and 2 shows that a melted product having a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(XO 4) i -dDd] zEe greater than 99.3% is not obtained if the Fe element is provided by FeP0 4 , 2.H 2 0 with a temperature of the liquid mass, T m i, equal to 1200 ° C, and without step e) heat treatment. On the contrary, the product of Example 2, produced according to the second process according to the invention, with the element Fe provided for substantially 100% of its mass by FePO 4 , 2.H 2 O in step a ') and with a temperature of the liquid mass T m i equal to 1300 ° C in step b '), has a phase ratio (Li 1-a A a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [( X04) i-dDd] zEe greater than 99.9%.
Une comparaison des résultats des fusions des exemples 1 et 4 montre qu'un produit présentant un taux de phase (Li1-aAa)1 +x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe supérieur à 99,3%, est obtenu si l'élément Fe est apporté par FeP04,2.H20 avec une température de la masse liquide, Tmi, égale à 1300°C, et sans étape e) de traitement thermique, l'étape c) pour le produit selon l'exemple 1 et l'étape c') pour le produit selon l'exemple 4 étant identiques. Le produit selon l'exemple 4 présente un taux de phase (Li1-aAa)1+x(Gi-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe supérieur à 99,9%. A comparison of the results of the fusions of Examples 1 and 4 shows that a product having a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e greater than 99.3%, is obtained if the Fe element is provided by FePO 4 , 2.H 2 O with a temperature of the liquid mass, T m i, equal to 1300 ° C, and without step e) heat treatment, step c) for the product according to example 1 and step c ') for the product according to example 4 being identical. The product according to Example 4 has a phase ratio (Li 1 -a A a ) 1 + x (G 1 -bJb) y [(XO 4) i -dDd] zE e greater than 99.9%.
Une comparaison des produits des exemples 1 et 3 montre qu'un produit présentant un taux de phase Li1 08Feo,93P04 supérieur à 99,9% peut être obtenu par le premier procédé selon l'invention comportant une étape de traitement thermique e). Comme cela apparaît clairement à présent, le procédé selon l'invention permet de fabriquer de manière simple et économique, en quantités industrielles, des produits fondus dont la partie cristallisée comporte plus de 99,3% de phase LAGJXODE. A comparison of the products of Examples 1 and 3 shows that a product having a phase content Li 1 08 Feo , 93 PO 4 greater than 99.9% can be obtained by the first method according to the invention comprising a heat treatment step e). As it is now clear, the process according to the invention makes it possible to manufacture in a simple and economical manner, in industrial quantities, molten products whose crystallized part comprises more than 99.3% LAGJXODE phase.
Les dimensions de ces produits peuvent être réduites, par exemple par broyage sous forme de poudres si leur utilisation l'exige. Ces produits peuvent également être obtenus directement sous la forme de particules.  The dimensions of these products can be reduced, for example by grinding in the form of powders if their use requires it. These products can also be obtained directly in the form of particles.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs.  Of course, the present invention is not limited to the described embodiments provided by way of illustrative and non-limiting examples.
En particulier, les produits selon l'invention ne se limitent pas à des formes ou à des dimensions particulières.  In particular, the products according to the invention are not limited to particular shapes or dimensions.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de fabrication d'un produit fondu comportant les étapes suivantes : a) mélange de matières premières de manière à former une charge de départ, b) fusion de la charge de départ jusqu'à obtention d'une masse liquide à une température Tmi supérieure à la température de fusion Tf du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape e), Process for manufacturing a molten product comprising the following steps: a) mixing raw materials so as to form a feedstock, b) melting the feedstock until a liquid mass is obtained at a temperature T m i greater than the melting temperature T f of the molten product obtained at the end of step e),
c) refroidissement jusqu'à solidification complète de ladite masse liquide, de manière à obtenir un produit fondu dont la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 80 %  c) cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a molten product whose mass quantity of amorphous phase is less than 80%
d) optionnellement, concassage et/ou broyage et/ou sélection granulométrique dudit produit fondu,  d) optionally, crushing and / or grinding and / or granulometric selection of said melted product,
e) optionnellement, traitement thermique du produit fondu à une température de palier inférieure à la température de fusion Tf dudit produit fondu et comprise entre Tf - 800°C, ou 500°C si Tf - 800°C est inférieur à 500°C, et Tf - 50°C, pendant un temps de maintien en palier supérieur à 90 minutes, et dans un environnement réducteur, e) optionally, heat treatment of the molten product at a temperature below the melting temperature T f of said molten product and between T f - 800 ° C, or 500 ° C if T f - 800 ° C is less than 500 ° C, and T f - 50 ° C, during a hold time greater than 90 minutes, and in a reducing environment,
f) optionnellement, concassage et/ou broyage et/ou sélection granulométrique dudit produit fondu,  f) optionally, crushing and / or grinding and / or granulometric selection of said melted product,
les matières premières à l'étape a) et, optionnellement l'environnement gazeux à l'étape b), étant déterminés de manière que ledit produit fondu présente une partie cristallisée constituée, pour plus de 99,3% en masse, d'une même phase cristallisée de formule (Li1-aAa)1 +x(G1-bJb)y[(X04)i-dDd]zEe, ou « phase LAGJXODE », dans laquelle : the raw materials in step a) and, optionally, the gaseous environment in step b) being determined so that said molten product has a crystallized portion consisting, for more than 99.3% by weight, of same crystalline phase of formula (Li 1- aA a ) 1 + x (G 1 -b Jb) y [(XO 4) i -dDd] zEe, or "phase LAGJXODE", in which:
Li est l'élément lithium,  Li is the lithium element,
A est un substituant du lithium choisi parmi les éléments Na, K, H et leurs mélanges, a étant inférieur ou égal à 0,2,  A is a lithium substituent selected from the elements Na, K, H and mixtures thereof, a being less than or equal to 0.2,
G est choisi parmi les éléments Fe, Mn, Ni, Co, V et leurs mélanges,  G is selected from Fe, Mn, Ni, Co, V and mixtures thereof,
J est un substituant de G choisi parmi Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr et leurs mélanges, b étant inférieur ou égal à 0,5,  J is a substituent of G selected from Nb, Y, Mg, B, Ti, Cu, Cr and mixtures thereof, b being less than or equal to 0.5,
X04 est un oxoanion dans lequel O désigne l'élément oxygène et X est choisi parmi les éléments P, S, Si, Nb, Mo et leurs mélanges, X0 4 is an oxoanion in which O denotes the oxygen element and X is chosen from P, S, Si, Nb, Mo and their mixtures,
D est choisi parmi les anions F", OH", CI" et leurs mélanges, d étant inférieur ou égal à 0,35, E étant choisi parmi l'élément F, l'élément Cl, le groupement OH, et leurs mélanges, D is selected from F " , OH " , CI " anions and mixtures thereof, d being less than or equal to 0.35, E being selected from the F element, the Cl element, the OH group, and mixtures thereof,
0 < e < 2,  0 <e <2,
-0,2 < x < 2,  -0.2 <x <2,
- 0,9 < y < 2,  - 0.9 <y <2,
1 < z < 3.  1 <z <3.
2. Procédé de fabrication d'un produit fondu selon la revendication 1 , dans lequel le traitement thermique de l'étape e) est réalisé. The method of manufacturing a molten product according to claim 1, wherein the heat treatment of step e) is performed.
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 700°C et/ou inférieure à Tf - 50°C. 3. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 700 ° C and / or lower than T f - 50 ° C.
4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 600°C et/ou inférieure à Tf - 80°C. 4. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 600 ° C and / or lower than T f - 80 ° C.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 530°C et/ou inférieure à Tf - 130°C. 5. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 530 ° C and / or less than T f - 130 ° C.
6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 480°C et/ou inférieure à Tf - 180°C. 6. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 480 ° C and / or less than T f - 180 ° C.
7. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 430°C et/ou inférieure à Tf - 230°C. 7. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 430 ° C and / or lower than T f - 230 ° C.
8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 380°C. 8. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 380 ° C.
9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), la température du traitement thermique est supérieure à Tf - 330°C. 9. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the temperature of the heat treatment is greater than T f - 330 ° C.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à l'étape e), le temps de maintien en palier est supérieur à 2 heures et/ou inférieur à 24 heures. 10. A method according to any one of the preceding claims, wherein in step e), the dwell time is greater than 2 hours and / or less than 24 hours.
1 1 . Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape e), le temps de maintien en palier est inférieur à 10 heures. 1 1. Method according to the preceding claim, wherein in step e), the dwell time is less than 10 hours.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque G n'est pas l'élément Fe, à l'étape b), la température de la masse liquide Tmi est inférieure à Tf + 300°C. 12. The method as claimed in any one of the preceding claims, in which, when G is not the Fe element, in step b), the temperature of the liquid mass T m i is less than T f + 300 °. vs.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, lorsque G n'est pas l'élément Fe, à l'étape b), la température de la masse liquide Tmi est inférieure à Tf + 150°C. 13. The method as claimed in any one of the preceding claims, in which, when G is not the Fe element, in step b), the temperature of the liquid mass T m i is less than T f + 150 °. vs.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , dans lequel la formule du produit fondu est telle que e = 0, G est Fe et X est P, ladite température Tmi de l'étape b) étant telle que : 14. Process according to any one of claims 1 to 1 1, wherein the formula of the molten product is such that e = 0, G is Fe and X is P, said temperature T m i of step b) being such than :
si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1250°C, et de préférence inférieure à 1350°C, ou if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C, or
si l'élément Fe est apporté pour plus de 3% de sa masse par Fe203, alorsif the element Fe is brought for more than 3% of its mass by Fe 2 0 3 , then
Tmi est supérieure à 1350°C, et de préférence inférieure à 1550°C, ou si l'élément Fe est apporté pour plus de 5% de sa masse par Fe304, alorsT m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or if the Fe element is provided for more than 5% of its mass by Fe 3 O 4 , then
Tmi est supérieure à 1350°C, et de préférence inférieure à 1550°C, ou si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeO, alorsT m i is greater than 1350 ° C, and preferably less than 1550 ° C, or if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FeO, then
Tmi est de préférence inférieure à 1 100°C, T m i is preferably less than 1100 ° C,
si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par un mélange de FeO et de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ledit mélange comportant moins de 97% de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1250°C, et de préférence inférieure à 1350°C. if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 O with 0 <n <6, said mixture comprising less than 97% FePO 4 , nH 2 O with 0 <n <6, then T m i is greater than 1250 ° C, and preferably less than 1350 ° C.
15. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, à l'étape b), 15. Method according to the preceding claim, wherein, in step b),
l'élément Fe est apporté pour plus de 99% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ou the element Fe is provided for more than 99% of its mass by FePO 4 , nH 2 O with 0 <n <6, or
l'élément Fe est apporté pour plus de 5% de sa masse par Fe203, ou l'élément Fe est apporté pour plus de 10% de sa masse par Fe304, ou l'élément Fe est apporté pour plus de 99% de sa masse par FeO. the Fe element is added for more than 5% of its mass by Fe 2 0 3 , or the Fe element is added for more than 10% of its mass by Fe 3 O 4 , or the Fe element is added for more 99% of its mass by FeO.
16. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, à l'étape b), 16. The method according to the preceding claim, wherein, in step b),
l'élément Fe est apporté pour sensiblement 100% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ou the element Fe is provided for substantially 100% of its mass by FePO 4 , nH 2 O with 0 <n <6, or
l'élément Fe est apporté pour plus de 15% de sa masse par Fe203, ou l'élément Fe est apporté pour plus de 25% de sa masse par Fe304, ou l'élément Fe est apporté pour sensiblement 100% de sa masse par FeO. the Fe element is provided for more than 15% of its mass by Fe 2 O 3 , or the Fe element is added for more than 25% of its mass by Fe 3 O 4 , or the Fe element is provided for substantially 100% of its mass by FeO.
17. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications immédiatement précédentes, dans lequel à l'étape b), si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1260°C, et/ou de préférence inférieure à 1330°C, ou 17. A method according to any one of the three immediately preceding claims, wherein in step b), if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1260 ° C, and / or preferably less than 1330 ° C , or
si l'élément Fe est apporté pour plus de 3% de sa masse par Fe203, alorsif the element Fe is brought for more than 3% of its mass by Fe 2 0 3 , then
Tmi est supérieure à 1400°C, et/ou inférieure à 1500°C, ou T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
si l'élément Fe est apporté pour plus de 5% de sa masse par Fe304, alorsif the element Fe is brought for more than 5% of its mass by Fe 3 0 4 , then
Tmi est supérieure à 1400°C, et/ou inférieure à 1500°C, ou T m i is greater than 1400 ° C, and / or less than 1500 ° C, or
si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeO, alors if the element Fe is brought for more than 97% of its mass by FeO, then
Tmi est de préférence inférieure à 1050°C, ou T m i is preferably less than 1050 ° C, or
si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par un mélange de FeO et de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ledit mélange comportant plus de 3% et moins de 97% de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1260°C, et de préférence inférieure à 1330°C. if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, said mixture comprising more than 3% and less than 97% of FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1260 ° C, and preferably less than 1330 ° C.
18. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape b), 18. Method according to the preceding claim, wherein in step b),
si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1280°C, ou si l'élément Fe est apporté pour plus de 97% de sa masse par un mélange de FeO et de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, ledit mélange comportant plus de 3% et moins de 97% de FeP04,n.H20 avec 0 < n < 6, alors Tmi est supérieure à 1280°C. if the element Fe is provided for more than 97% of its mass by FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, then T m i is greater than 1280 ° C, or if the element Fe is brought for more 97% of its mass with a mixture of FeO and FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n <6, said mixture comprising more than 3% and less than 97% of FePO 4 , nH 2 0 with 0 <n < 6, then T m i is greater than 1280 ° C.
19. Procédé selon l'une quelconque des cinq revendications immédiatement précédentes, dans lequel aucune étape e) n'est effectuée. 19. A method according to any one of the five immediately preceding claims, wherein no step e) is performed.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape b), la fusion se déroule dans un environnement neutre ou contenant de l'oxygène. 20. A method according to any one of the preceding claims wherein in step b) the melting takes place in a neutral environment or containing oxygen.
21 . Procédé selon la revendication précédente, dans lequel à l'étape b), la fusion se déroule sous air. 21. Process according to the preceding claim, wherein in step b), the melting takes place under air.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel à l'étape c) de refroidissement, la vitesse de refroidissement est inférieure à 1000 K/s.22. The method according to claim 1, wherein in cooling step c), the cooling rate is less than 1000 K / s.
23. Procédé selon la revendication précédente dans lequel à l'étape c) de refroidissement, la vitesse de refroidissement est inférieure à 500 K/s. 23. Method according to the preceding claim wherein in step c) of cooling, the cooling rate is less than 500 K / s.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel a < 0, 15. 24. The method of any one of the preceding claims, wherein a <0, 15.
25. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel a < 0, 1 .  25. The method according to the preceding claim, wherein a <0, 1.
26. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel a = 0.  26. Process according to the preceding claim, in which a = 0.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel G est choisi parmi Fe, Co, Mn, V et leurs mélanges. 27. A process according to any one of the preceding claims, wherein G is selected from Fe, Co, Mn, V and mixtures thereof.
28. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel G est choisi parmi Fe, Co, Mn et leurs mélanges.  28. Process according to the preceding claim, in which G is chosen from Fe, Co, Mn and their mixtures.
29. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel G est Fe.  29. The process as claimed in the preceding claim, in which G is Fe.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel b < 0,40. 30. The method of any one of the preceding claims, wherein b <0.40.
31 . Procédé selon la revendication précédente, dans lequel b < 0, 15.  31. Method according to the preceding claim, wherein b <0, 15.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément substituant J est choisi parmi Nb, Y, Mg, B, Ti et leurs mélanges.  32. A process according to any one of the preceding claims wherein the substituent element J is selected from Nb, Y, Mg, B, Ti and mixtures thereof.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel X est choisi parmi P, S, Si et leurs mélanges. 33. A process according to any one of the preceding claims wherein X is selected from P, S, Si and mixtures thereof.
34. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel X est l'élément P.  34. Method according to the preceding claim, in which X is the element P.
35. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel d < 0,30.  The process of any one of the preceding claims, wherein d <0.30.
36. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel d < 0, 10. 36. The method according to the preceding claim, wherein d <0, 10.
37. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel d = 0.  37. Method according to the preceding claim, in which d = 0.
38. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel D est F". 38. The method of any one of the preceding claims, wherein D is F " .
39. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel E est l'élément F.  39. The method of any of the preceding claims, wherein E is the F element.
40. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel x≥ -0,1 et/ou x < 1 ,3.  40. The method of any of the preceding claims, wherein x≥ -0.1 and / or x <1, 3.
41 . Procédé u selon la revendication précédente, dans lequel x≥ -0,05 et/ou x < 1 ,2. 41. Method u according to the preceding claim, wherein x≥ -0.05 and / or x <1, 2.
42. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel x≥ 0 et/ou x < 1 . 42. The method according to the preceding claim, wherein x≥ 0 and / or x <1.
43. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel y = 2. 43. The method of any one of the preceding claims, wherein y = 2.
44. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 42, dans lequel y < 1 ,5. 44. A process according to any one of claims 1 to 42, wherein y <1, 5.
45. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel y≥ 1 .  45. Method according to the preceding claim, wherein y≥ 1.
46. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel y = 1 .  46. The method according to the preceding claim, wherein y = 1.
47. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel e = 2. 47. The method of any one of the preceding claims, wherein e = 2.
48. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 46, dans lequel e < 1 ,5. 48. The method of any one of claims 1 to 46, wherein e <1.5.
49. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel e < 1 .  49. Method according to the preceding claim, in which e <1.
50. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel e = 1.  50. The method according to the preceding claim, wherein e = 1.
51 . Produit fondu selon l'une quelconque des revendications 1 à 46, dans lequel e = 0. 51. A molten product according to any one of claims 1 to 46, wherein e = 0.
52. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie cristallisée est constituée, pour plus de 99,7% en masse, de ladite phase LAGJXODE. 52. Process according to any one of the preceding claims, in which the crystallized part consists, for more than 99.7% by weight, of said LAGJXODE phase.
53. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la partie cristallisée est constituée, pour plus de 99,9% en masse, de ladite phase LAGJXODE.  53. Method according to the preceding claim, wherein the crystallized portion is constituted, for more than 99.9% by weight, said LAGJXODE phase.
54. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite phase LAGJXODE est choisie dans le groupe formé par LiFeP04, Li3V2(P04)3, LiMnP04, Li2FeSi04, LiVP04F, LiCoP04, LiMn0,8Feo,2P04, LiFe0,33Mn0,67PO4, LiFeP04F, LiFeS04F, Li2CoP04F, et LiVP04. 54. The process as claimed in any one of the preceding claims, wherein said LAGJXODE phase is chosen from the group formed by LiFePO 4 , Li 3 V 2 (PO 4) 3 , LiMnPO 4 , Li 2 FeSiO 4 , LiVPO 4 F, LiCoPO 4. , LiMn 0.8 Feo 2 P0 4, LiFe 0, 0 33mn, 67PO 4 LiFeP0 4 F, LiFeS0 4 F, Li 2 CoP0 4 F, and LiVP0 4.
55. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite quantité massique de phase amorphe est inférieure à 50%, sur la base de la masse du produit fondu.  The method of any of the preceding claims, wherein said mass quantity of amorphous phase is less than 50%, based on the mass of the melt.
56. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 30%, sur la base de la masse du produit fondu.  56. Method according to the preceding claim, wherein the mass quantity of amorphous phase is less than 30%, based on the mass of the molten product.
57. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 10%, sur la base de la masse du produit fondu.  57. Method according to the preceding claim, wherein the mass quantity of amorphous phase is less than 10%, based on the mass of the molten product.
58. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 5%, sur la base de la masse du produit fondu.  58. Method according to the preceding claim, wherein the mass quantity of amorphous phase is less than 5%, based on the mass of the molten product.
59. Produit fondu obtenu par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.  59. A molten product obtained by a process according to any one of the preceding claims.
60. Poudre de particules en un produit selon la revendication précédente.  60. Particle powder in a product according to the preceding claim.
61 . Poudre selon la revendication précédente, dans laquelle plus de 50% en nombre, des particules ne sont pas recouvertes, même partiellement, de carbone. 61. Powder according to the preceding claim, in which more than 50% by number, particles are not covered, even partially, carbon.
62. Poudre selon la revendication précédente, dans laquelle plus de 95%, en nombre des particules ne sont pas recouvertes, même partiellement, de carbone. 62. Powder according to the preceding claim, in which more than 95% by number of the particles are not covered, even partially, with carbon.
63. Poudre selon l'une quelconque des trois revendications immédiatement précédentes, dans laquelle la partie cristallisée comporte moins de 30% de phases LAGJXODE dans lesquelles le fer présente une valence supérieure ou égale à 3, et en particulier 63. Powder according to any one of the three immediately preceding claims, in which the crystallized part comprises less than 30% of LAGJXODE phases in which the iron has a valence greater than or equal to 3, and in particular
64. Cathode pour batteries lithium-ion comportant un produit fondu selon la revendication 59, ou une poudre selon l'une quelconque des revendications 60 à 63. 64. Cathode for lithium-ion batteries comprising a melted product according to claim 59, or a powder according to any one of claims 60 to 63.
65. Batterie comportant une cathode selon la revendication précédente. 65. Battery comprising a cathode according to the preceding claim.
EP12758618.8A 2011-07-21 2012-07-16 Method for producing a molten material Withdrawn EP2734481A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1156634A FR2978137A1 (en) 2011-07-21 2011-07-21 MELT PRODUCT BASED ON LITHIUM
PCT/IB2012/053634 WO2013011452A1 (en) 2011-07-21 2012-07-16 Method for producing a molten material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2734481A1 true EP2734481A1 (en) 2014-05-28

Family

ID=46832532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12758618.8A Withdrawn EP2734481A1 (en) 2011-07-21 2012-07-16 Method for producing a molten material

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9620778B2 (en)
EP (1) EP2734481A1 (en)
JP (1) JP6049713B2 (en)
KR (1) KR20140046024A (en)
CN (1) CN103813992B (en)
FR (1) FR2978137A1 (en)
WO (1) WO2013011452A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3006305A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-05 Saint Gobain Ct Recherches PRODUCT OF PHOSPHORUS, AND IRON AND / OR MANGANESE
FR3006306A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-05 Saint Gobain Ct Recherches PRODUCT OF PHOSPHORUS, AND IRON AND / OR MANGANESE
WO2014191931A2 (en) 2013-05-31 2014-12-04 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Product of phosphorus, and of iron and/or manganese
CN103794787B (en) * 2014-02-21 2016-02-17 北京亿派通科技有限公司 A kind of preparation method of high energy efficiency anode composite material of lithium ion battery
JP7164178B2 (en) * 2018-12-27 2022-11-01 株式会社オキサイド lithium metal phosphate, positive electrode material for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery
CN111554922B (en) * 2020-04-14 2022-04-01 合肥国轩电池材料有限公司 Preparation method of rate type lithium iron phosphate
CN111675487B (en) * 2020-05-26 2022-11-04 上海大学 Method for preparing slag glass ceramics by using natural raw materials and slag glass ceramics prepared by same
CN112851347A (en) * 2021-03-09 2021-05-28 陕西师范大学 Low-temperature sintered low-loss oxyfluoride microwave dielectric ceramic and preparation method thereof
CN114230173B (en) * 2021-12-23 2024-02-06 亚细亚建筑材料股份有限公司 Solid powder material for reducing glass melting temperature and preparation method thereof

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1208577A (en) 1958-07-07 1960-02-24 Electro Refractaire Improvements in the manufacture of electrofused refractory products containing mineral oxides
US3993119A (en) 1974-11-08 1976-11-23 Norton Company Progressively or continuously cycled mold for forming and discharging a fine crystalline material
US6514640B1 (en) * 1996-04-23 2003-02-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Cathode materials for secondary (rechargeable) lithium batteries
US5674645A (en) * 1996-09-06 1997-10-07 Bell Communications Research, Inc. Lithium manganese oxy-fluorides for li-ion rechargeable battery electrodes
US6153333A (en) * 1999-03-23 2000-11-28 Valence Technology, Inc. Lithium-containing phosphate active materials
US7001690B2 (en) * 2000-01-18 2006-02-21 Valence Technology, Inc. Lithium-based active materials and preparation thereof
US6387568B1 (en) * 2000-04-27 2002-05-14 Valence Technology, Inc. Lithium metal fluorophosphate materials and preparation thereof
CA2320661A1 (en) 2000-09-26 2002-03-26 Hydro-Quebec New process for synthesizing limpo4 materials with olivine structure
US6908710B2 (en) * 2001-10-09 2005-06-21 Valence Technology, Inc. Lithiated molybdenum oxide active materials
FR2831715B1 (en) 2001-10-25 2004-03-19 Centre Nat Rech Scient LITHIUM AND VANADIUM OXIDE, ITS USE AS AN ACTIVE ELECTRODE MATERIAL
DE10336913C9 (en) * 2003-08-07 2019-02-21 Ivoclar Vivadent Ag Use of a lithium silicate material
EP2587570A1 (en) 2003-12-23 2013-05-01 Université de Montréal Process for preparing electroactive insertion compounds and electrode materials obtained therefrom
JP2006155941A (en) 2004-11-25 2006-06-15 Kyushu Univ Method of manufacture for electrode active material
JP5034042B2 (en) * 2006-08-15 2012-09-26 国立大学法人長岡技術科学大学 Lithium secondary battery positive electrode material and manufacturing method thereof
US8480987B2 (en) * 2007-04-20 2013-07-09 Sung Yoon Chung Method of preparing nanoparticles of lithium transition metal phosphates, lithium transition metal phosphates, and method of preparing the same
US20090155689A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Karim Zaghib Lithium iron phosphate cathode materials with enhanced energy density and power performance
TW201010944A (en) * 2008-04-17 2010-03-16 Basf Se Process for the preparation of crystalline lithium-, iron-and phosphate-comprising materials
CN102026928A (en) * 2008-05-16 2011-04-20 国立大学法人长冈技术科学大学 Crystallized glass and method for producing the same
KR100939647B1 (en) * 2009-01-22 2010-02-03 한화석유화학 주식회사 Anion-deficient non-stoichiometric lithium transition metal polyacid compound as electrode active material, method for preparing the same, and electrochemical device using the same
JPWO2010114104A1 (en) 2009-04-03 2012-10-11 旭硝子株式会社 Method for producing lithium iron phosphate particles and method for producing secondary battery
JP2011001242A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Asahi Glass Co Ltd Method for producing lithium iron phosphate particle and lithium iron phosphate particle
JP2011014373A (en) * 2009-07-02 2011-01-20 Hitachi Powdered Metals Co Ltd Conductive material and positive electrode material for lithium ion secondary battery using the same
JP2011086584A (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Nippon Electric Glass Co Ltd Positive electrode material for lithium ion secondary battery
CN102549818A (en) * 2009-10-19 2012-07-04 日本电气硝子株式会社 Lithium ion secondary battery positive electrode material
CN102666374A (en) * 2009-11-24 2012-09-12 旭硝子株式会社 Process for production of phosphoric acid compound, and process for production of secondary battery
DE102010032206A1 (en) * 2010-07-26 2012-04-05 Süd-Chemie AG Gas phase coated lithium transition metal phosphate and process for its preparation
FR2969595A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-29 Saint Gobain Ct Recherches PROCESS FOR PRODUCING LMO PRODUCT
JPWO2012133584A1 (en) * 2011-03-28 2014-07-28 旭硝子株式会社 Positive electrode active material for secondary battery, positive electrode for secondary battery, and method for producing secondary battery
WO2012133581A1 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 旭硝子株式会社 Positive electrode active material for secondary battery, positive electrode for secondary battery, and method for producing secondary battery
JP5451681B2 (en) * 2011-05-09 2014-03-26 シャープ株式会社 Positive electrode active material, positive electrode and non-aqueous secondary battery
US8765303B2 (en) * 2012-04-02 2014-07-01 Nanotek Instruments, Inc. Lithium-ion cell having a high energy density and high power density
KR101973052B1 (en) * 2012-08-10 2019-04-26 삼성에스디아이 주식회사 Method for Preparation of Lithium Metal Phosphate
KR101570975B1 (en) * 2012-11-21 2015-11-23 주식회사 엘지화학 The Lithium Secondary Battery
KR101646888B1 (en) * 2014-03-18 2016-08-08 가부시끼가이샤 도시바 Active material for battery, nonaqueous electrolyte battery and battery pack

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2013011452A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20140158933A1 (en) 2014-06-12
JP2014524883A (en) 2014-09-25
JP6049713B2 (en) 2016-12-21
CN103813992A (en) 2014-05-21
KR20140046024A (en) 2014-04-17
WO2013011452A1 (en) 2013-01-24
US9620778B2 (en) 2017-04-11
FR2978137A1 (en) 2013-01-25
CN103813992B (en) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2734481A1 (en) Method for producing a molten material
EP1325525B1 (en) Method for synthesis of carbon-coated redox materials with controlled size
EP2655259A1 (en) Method for the production of an lmo product
EP2499092B1 (en) Synthesis of a metal fluorophosphate
JP5801317B2 (en) Method for improving electrochemical performance of alkali metal oxyanion electrode material, and alkali metal oxyanion electrode material obtained thereby
EP3293147B1 (en) Silicate material with olivine structure
EP3293148B1 (en) Method for manufacturing a silicate material with olivine structure
EP2084116B1 (en) Process for manufacturing an ltm perovskite product
WO2009087332A2 (en) Method for making a molten product containing lanthanum and manganese
EP3492427B1 (en) Phosphate silicate material with olivine crystallographic structure
WO2014006600A1 (en) Molten product containing lithium
WO2014006599A1 (en) Molten product containing lithium
JP2021051904A (en) Method for manufacturing silicon-oxide-based negative electrode material
WO2022239352A2 (en) Solid electrolyte, production method for solid electrolyte, and battery
JP2014055085A (en) Phosphate compound, cathode material for second battery, and method for producing second battery
EP3492426B1 (en) Phosphate silicate material with olivine crystallographic structure
FR3006306A1 (en) PRODUCT OF PHOSPHORUS, AND IRON AND / OR MANGANESE
WO2024094847A1 (en) Process for producing a fused mayenite product
FR3140082A1 (en) Low temperature crystallization of an oxide-type ceramic electrolyte allowing the assembly of composites
FR3006305A1 (en) PRODUCT OF PHOSPHORUS, AND IRON AND / OR MANGANESE
WO2015092652A1 (en) Method for manufacturing a ctf product

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140221

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20170925

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SAINT-GOBAIN CENTRE DE RECHERCHES ET D'ETUDES EUROPEEN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20200201