JP2017521815A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 一般式
   Ａ_ａＭ^１ _ｖＭ^２ _ｗＭ^３ _ｘＭ^４ _ｙＭ^５ _ｚＯ_２
   （式中、
   Ａは、ナトリウム、リチウム及びカリウムから選択される１つ又は複数のアルカリ金属を含み、
   Ｍ^１は、酸化状態２＋のニッケルであり、
   Ｍ^２は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^３は、酸化状態２＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^４は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^５は、酸化状態３＋の１つ又は複数の金属を含み、
   式中、
   ０．８５≦ａ≦１であり、
   ０＜ｖ＜０．５であり、
   ｗ及びｙの少なくとも一方は、＞０であり、
   ｘ≧０であり、
   ｚ≧０であり、
   式中、ａ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚは、電気的中性を維持するように選択される）のＯ３構造を有する１つ又は複数の成分を含む第１の成分タイプを、
   一般式
   Ａ’_ａ’Ｍ^１’ _ｖ’Ｍ^２’ _ｗ’Ｍ^３’ _ｘ’Ｍ^４’ _ｙ’Ｍ^５’ _ｚ’Ｏ_２
   （式中、
   Ａ’は、ナトリウム、リチウム及びカリウムから選択される１つ又は複数のアルカリ金属を含み、
   Ｍ^１’は、酸化状態２＋のニッケルであり、
   Ｍ^２’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^３’は、酸化状態２＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^４’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^５’は、酸化状態３＋の１つ又は複数の金属を含み、
   式中、
   ０．４≦ａ’＜１であり、
   ０＜ｖ’＜０．５であり、
   ｗ’及びｙ’の少なくとも一方は、＞０であり、
   ｘ’≧０であり、好ましくはｘ’＞０であり
   ｚ’≧０であり、
   式中、ａ’、ｖ’、ｗ’、ｘ’、ｙ’、及びｚ’は、電気的中性を維持するように選択される）のＰ２構造を有する１つ又は複数の成分を含む第２の成分タイプと、
   一般式
   Ａ’’_ａ’’Ｍ^１’’ _ｖ’’Ｍ^２’’ _ｗ’’Ｍ^３’’ _ｘ’’Ｍ^４’’ _ｙ’’Ｍ５^’’ _ｚ’’Ｏ_２
   （式中、
   Ａ’’は、ナトリウム、リチウム及びカリウムから選択される１つ又は複数のアルカリ金属を含み、
   Ｍ^１’’は、酸化状態２＋のニッケルであり、
   Ｍ^２’’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^３’’は、酸化状態２＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^４’’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^５’’は、酸化状態３＋の１つ又は複数の金属を含み、
   式中
   ０．４≦ａ’’＜１であり、
   ０＜ｖ’’＜０．５であり、
   ｗ’’及びｙ’’の少なくとも一方は、＞０であり、
   ｘ’’≧０であり、
   ｚ’’≧０であり、
   式中、ａ’’、ｖ’’、ｗ’’、ｘ’’、ｙ’’、及びｚ’’は、電気的中性を維持するように選択される）のＰ３構造を有する１つ又は複数の成分を含む第３の成分タイプと
   から選択される１つ又は複数の成分タイプと共に、
   含む、ドープされたニッケル酸塩含有組成物。
2. Ｍ ^２ 、Ｍ^２’、及びＭ^２’’の各々は、マンガン、チタン、及びジルコニウムから選択される１つ又は複数の金属を含み、Ｍ^３、Ｍ^３’、及びＭ^３’’の各々は、マグネシウム、カルシウム、銅、亜鉛、及びコバルトから選択される１つ又は複数の金属を含み、Ｍ^４、Ｍ^４’、及びＭ^４’’の各々は、マンガン、チタン、及びジルコニウムから選択される１つ又は複数の金属を含み、Ｍ^５、Ｍ^５’、及びＭ^５’’の各々は、アルミニウム、鉄、コバルト、モリブデン、クロム、バナジウム、スカンジウム及びイットリウムから選択される１つ又は複数の金属を含む、請求項１に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。
3. 第１の成分タイプは、１つ又は複数のＮａ_１−σＮｉ_{（１−σ）／３}Ｍｎ_{（１−σ）／３}Ｍｇ_{（１／６）−（１／６）σ}Ｔｉ_{（１／６）＋（５／６）σ}Ｏ_２（式中、０≦σ≦０．１５である）、Ｎａ_０．９５Ｎｉ_{０．３１６７}Ｍｎ_{０．３１６７}Ｍｇ_{０．１５８３}Ｔｉ_{０．２０８３}Ｏ_２、及びＮａＮｉ_０．３３Ｍｎ_０．３３Ｍｇ_{０．１６７}Ｔｉ_{０．１６７}Ｏ_２から選択されるＯ３構造を有する１つ又は複数の成分を含む、請求項１に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。
4. 第２の成分タイプは、１つ又は複数のＮａ_０．６７Ｎｉ_０．３３Ｍｎ_０．６７Ｏ_２、Ｎａ_０．６７Ｎｉ_０．３Ｍｎ_０．６Ｍｇ_{０．０３３}Ｔｉ_{０．０６７}Ｏ_２、Ｎａ_０．６７Ｎｉ_{０．２６７}Ｍｎ_{０．５３３}Ｍｇ_{０．０６７}Ｔｉ_{０．１３３}Ｏ_２、Ｎａ_０．６７Ｎｉ_０．２５Ｍｇ_{０．０８３}Ｍｎ_{０．６６７}Ｏ_２、Ｎａ_０．６７Ｎｉ_{０．２８３}Ｍｎ_{０．５６７}Ｍｇ_０．０５Ｔｉ_０．１Ｏ_２、Ｎａ_０．６７Ｎｉ_０．３３Ｍｎ_０．６７Ｍｇ_{０．０３３}Ｔｉ_{０．０６７}Ｏ_２及びＮａ_０．６７Ｎｉ_０．２５Ｍｎ_{０．６６７}Ｍｇ_{０．０８３}Ｏ_２から選択されるＰ２構造を有する１つ又は複数の成分を含む、請求項１に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。
5. 加重平均式
   Ａ’’’_ａ’’’Ｍ^１’’’ _ｖ’’’Ｍ^２’’’ _ｗ’’’Ｍ^３’’’ _ｘ’’’Ｍ^４’’’ _ｙ’’’Ｍ^５’’’ _ｚ’’’Ｏ_２
   （式中、
   Ａ’’’は、ナトリウム、リチウム、及びカリウムから選択される１つ又は複数のアルカリ金属を含み、
   Ｍ^１’’’は、酸化状態２＋のニッケルであり、
   Ｍ^２’’’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^３’’’は、酸化状態２＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^４’’’は、酸化状態４＋の１つ又は複数の金属を含み、
   Ｍ^５’’’は、酸化状態３＋の１つ又は複数の金属を含み、
   式中、
   ０．４≦ａ’’’＜１、好ましくは０．５≦ａ’’’≦０．９５、更に好ましくは０．６≦ａ’’’≦０．９、及び理想的には０．７≦ａ’’’≦０．９であり、
   ０＜ｖ’’’＜０．５、更に好ましくは０＜ｖ’’’≦０．４５、理想的には、０＜ｖ’’’≦０．３３３、或いは０．２≦ｖ’’’≦０．３３３であり、
   ｗ’’’及びｙ’’’の少なくとも一方は、＞０であり、
   ｘ’’’≧０、好ましくはｘ’’’＞０であり、
   ｚ’’’≧０であり、
   式中、ａ’’’、ｖ’’’、ｗ’’’、ｘ’’’、ｙ’’’、及びｚ’’’は、電気的中性を維持するように選択される）によって表される、請求項１に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。
6. Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_{０．８３３}Ｎｉ_{０．３１７}Ｍｎ_{０．４６７}Ｍｇ_{０．１００}Ｔｉ_{０．１１７}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_{０．７５０}Ｎｉ_{０．２９６}Ｍｎ_{０．５０８}Ｍｇ_{０．０７９}Ｔｉ_{０．１１７}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_０．８５Ｎｉ_０．４Ｍｎ_０．５Ｍｇ_{０．０２５}Ｔｉ_{０．０７５}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_０．９５Ｎｉ_{０．３１６７}Ｍｎ_{０．３１６７}Ｍｇ_{０．１５８３}Ｔｉ_{０．２０８３}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_０．８Ｎｉ_{０．２６６７}Ｍｎ_{０．２６６７}Ｍｇ_{０．１３３３}Ｔｉ_{０．３３３３}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_０．７５Ｎｉ_０．２５Ｍｎ_０．２５Ｍｇ_{０．１２５}Ｔｉ_{０．３７５}Ｏ_２、
   Ｏ３／Ｐ２−Ｎａ_０．７Ｎｉ_{０．２３３３}Ｍｎ_{０．２３３３}Ｍｇ_{０．１１６７}Ｔｉ_{０．４１６７}Ｏ_２
   から選択される加重平均式を有する、請求項５に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。
7. 第２及び第３の成分タイプの１つ又は両方の１つ又は複数の成分と、第１の成分タイプの１つ又は複数の成分との物理的混合物を形成するステップを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物を調製する方法。
8. 第１の成分タイプの１つ又は複数の成分の前駆体物質及び／又は１つ又は複数の既成の成分を、第２及び第３の成分タイプの一方又は両方の前駆体物質及び／又は既成の成分と共に、必要な化学量論比で混合するステップと、得られた混合物を４００℃〜１５００℃の間の温度で、炉内で反応生成物が生成するまで加熱するステップとを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物を調製する方法。
9. 応用デバイスにおける、請求項１から６のいずれか一項に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物の使用。
10. 応用デバイスが、エネルギー貯蔵デバイス、電池、二次電池、電気化学デバイス、エレクトロクロミックデバイス及びＮａイオンセルから選択される、請求項９に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物の使用。
11. 請求項１から６のいずれか一項に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物を含む、電極。
12. 請求項１から６のいずれか一項に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物を含む、応用デバイス。
13. 請求項１１に記載の１つ又は複数の電極を含む、応用デバイス。
14. ｘ、ｘ’、及びｘ’’の少なくとも１つは＞０である、請求項１に記載のドープされたニッケル酸塩含有組成物。