JP2011510457A5 - - Google Patents
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Claims (12)
- 正電極材料であって、
リチウム（Ｌｉ）、電気活性金属（Ｍ）、およびリン酸塩（ＰＯ４）を含む１またはそれ以上の相を有する電気活性材料を含み、完全にリチオ化された状態において、全体の組成は、約１．０より大きく約１．３までの範囲のＬｉ：Ｍの比と、約１．０から１．１４までの範囲の（ＰＯ４）：Ｍの比とを有し、ＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉからなるグループから選択される１またはそれ以上の金属であり、少なくとも１つの相がかんらん石リチウム電気活性金属リン酸塩を含む正電極材料。 - Ｌｉ：Ｍの比は約１．０より大きく約１．１までの範囲である請求項１に記載の正電極材料。
- （ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０でありＬｉ：Ｍの比は約１．０より大きく約１．０７までの範囲である、
（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０でありＬｉ：Ｍの比は約１．０３より大きく約１．０５までの範囲である、または、
（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０２でありＬｉ：Ｍの比は約１．０５から約１．０６までの範囲である請求項１に記載の正電極材料。 - 電気活性材料は、更に、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＺｒからなるグループから選択された１またはそれ以上のドーパント材料（Ｚ）を含み、任意的には、電気活性材料は、約５ｍｏｌ％までの１またはそれ以上のドーパント金属を含む請求項１に記載の正電極材料。
- ＭはＦｅを含み、
電気活性材料は、約５ｍｏｌ％までの１またはそれ以上のドーパント金属を含み、
Ｌｉ：Ｍの比は約１．０５から約１．１５の範囲であり（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０から約１．０３の範囲、または、
Ｌｉ：Ｍの比は約１．０５から約１．１５の範囲であり（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０３から約１．０５の範囲、または、
Ｌｉ：Ｍの比は約１．１から約１．２の範囲であり（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０５から約１．０７の範囲、または、
Ｌｉ：Ｍの比は約１．１から約１．３の範囲であり（ＰＯ４）：Ｍの比は約１．０７から約１．１４の範囲、から選択される１つである請求項４に記載の正電極材料。 - １またはそれ以上のドーパント金属は、かんらん石リチウム電気活性金属リン酸塩中の、１またはそれ以上のリチウムまたは電気活性金属を置き換える請求項４に記載の正電極材料。
- かんらん石リチウム電気活性金属リン酸塩は、（Ｌｉ１−ｘＺｘ）ＭＰＯ４の式を有し、ｘは約０．００１から約０．０５の範囲であり、（Ｌｉ１−ｘＺｘ）：Ｍの比は約１．０より大きく約１．３までの範囲である請求項４に記載の正電極材料。
- 電気活性材料は、かんらん石リチウム電気活性金属リン酸塩相と、リチウムとリン酸塩のリッチな第２相とを含み、
任意的に、第２相はリン酸リチウムまたはピロリン酸リチウムを含む請求項１に記載の正電極材料。 - 請求項１〜８のいずれかに記載の正電極材料を含み、任意的に、バインダと電気導電性材料とを含む正電極。
- リチウム二次電池であって、
正電極電流コレクタと電子的に接続した正電極であって、電流コレクタは外部回路と電気的に接続された正電極と、
負電極電流コレクタと電子的に接続した負電極であって、電流コレクタは外部回路と電気的に接続された負電極と、
カソードとアノードの間に配置され、それらとイオン接続するセパレータと、
正電極および負電極とイオン接続する電解質とを含み、
正電極は、請求項１〜８のいずれかに記載の電気活性材料を含むリチウム二次電池。 - 負電極は、リチウム層間化合物またはリチウム金属合金を含む請求項１０に記載のリチウム二次電池。
- 負電極は、炭素を含み、
任意的に、負電極は、グラファイトカーボンを含み、および／または炭素は、グラファイト、球状黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、および炭素繊維からなるグループから選択される請求項１０に記載のリチウム二次電池。
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