FR3061992B1 - Materiau d'electrode positive a base d'un oxyde lamellaire lithie recouvert, en tout ou partie, par un autre oxyde a base de manganese et procede de preparation de ce materiau - Google Patents

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Abstract

L'invention a trait à un matériau d'électrode positive pour batterie au lithium comprenant un oxyde lamellaire métallique lithié comprenant un ou plusieurs éléments métalliques disposés sous forme de feuillets de cations métalliques et du lithium disposé dans des interfeuillets de cations lithium et, en partie, dans les feuillets de cations métalliques, lesdits interfeuillets assurant la séparation entre lesdits feuillets,, ledit oxyde présentant un empilement O2 et répondant à la formule (I) suivante : Li(a+b)NicMndCOeMfOg (I) dans laquelle : *a représente la proportion de lithium compris dans les interfeuillets et étant supérieur à 0 et inférieur ou égal à 1 ; *b représente la proportion de lithium compris dans les feuillets de cations métalliques et étant supérieur à 0 et inférieur ou égal à (1/3) ; *c, d, e et f sont compris entre 0 et 1, avec la condition que b+c+d+e+f=1 ; *g est compris entre 1,9 et 2,1 ; *lorsque f est différent 0, M est au moins un élément choisi parmi Al, Fe, Ti, Cr, V, Cu, Mg, Zn, Na, K, Ca, Sc et les combinaisons de ceux-ci ; caractérisé en ce que ledit oxyde est recouvert, en tout ou partie, par un oxyde de formule (II) suivante : MnhM'iCO2 (II) dans laquelle : *0<h≤1,5, de préférence égal à 1 ; *M' est un au moins un élément choisi parmi Ni, Al, Fe, Ti, Cr, V, Cu, Mg, Zn, Na, K, Ca, Sc ; *0≤i≤1,5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3107615B1 (fr) 2020-02-21 2022-06-03 Accumulateurs Fixes Matériau d’électrode pour cathode d’élément électrochimique lithium-ion
FR3114691B1 (fr) 2020-09-29 2023-02-17 Commissariat Energie Atomique Procédé de préparation d’un matériau actif d’électrode positive du type oxyde métallique lithié comprenant du titane
US20220185693A1 (en) * 2020-12-14 2022-06-16 Ut-Battelle, Llc Synthesis of transition metal layered oxide materials for battery cathodes
CN114229909A (zh) * 2021-12-16 2022-03-25 北京理工大学重庆创新中心 高容量锂化锰基层状氧化物正极材料及其制备方法和应用
CN114583385B (zh) * 2022-03-02 2024-03-15 上海兰钧新能源科技有限公司 一种锂电池复合安全隔膜、锂电池电芯及对应的制备方法
JP7782500B2 (ja) * 2023-04-04 2025-12-09 トヨタ自動車株式会社 正極合材、リチウムイオン電池、及び、リチウムイオン電池の製造方法
US12583759B2 (en) * 2023-04-25 2026-03-24 GM Global Technology Operations LLC Alkali metal-doped and alkaline earth metal-doped positive electrode materials and methods of manufacturing the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2970376B1 (fr) * 2011-01-07 2013-01-25 Commissariat Energie Atomique Materiau d'electrode positive biphase pour accumulateur au lithium et son procede de synthese
WO2012165862A2 (fr) 2011-05-30 2012-12-06 주식회사 엘지화학 Appareil de soudure aux ultrasons, et batterie secondaire comportant une structure d'électrode ayant une résistance améliorée
CN103700850B (zh) * 2012-09-27 2016-01-20 清华大学 锂离子电池正极复合材料
CN105409038A (zh) * 2013-07-23 2016-03-16 罗伯特·博世有限公司 包覆的富锂层状氧化物及其制备
FR3009134B1 (fr) 2013-07-29 2017-09-15 Commissariat Energie Atomique Materiaux d'electrode positive de batterie au lithium a base d'un oxyde lamellaire surlithie

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