KR102645751B1 - 이중 활성 캐소드 물질 - Google Patents
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Abstract
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제조하는 방법은 Li-함유 올리빈 물질을 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시켜 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제공하는 것을 포함한다.
Description
본 발명은 이중 활성 캐소드 물질에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제조하는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질, 전기화학 셀, 전기화학 셀을 제작하는 방법 및 전기화학 셀을 작동시키는 방법에 관한 것이다.
재충전가능한 리튬 이온 배터리 (RLIB)는 그 자체가 전기 차량 및 휴대용 전자제품을 위한 가장 매력적인 첨단 배터리 기술로서 입증되었다. xLi2MnO3·(1 - x) LiMO2 (M = Mn, Ni, Co 또는 Al)의 일반식을 갖는, 이러한 배터리 및 셀에서 사용하기 위한, 리튬-망가니즈 풍부 캐소드 물질은 >200 mA h g-1 실제 방전 용량을 제공할 수 있고 4.8 V - 2.0 V 범위의 고전압 윈도우를 가질 수 있다. 그러나 리튬-망가니즈 풍부 캐소드 물질은 그의 용량의 급속한 손실 및 불량한 전자 전달과 관련된 불량한 사이클성으로 알려져 있다. 이러한 물질과 관련된 추가적인 문제는 제조에서의 어려움, 불량한 연속 충전/방전, 불량한 속도 능력, 고전압에서 전해질과의 높은 반응성, 및 고비용을 포함한다. 또한, 상용 제품에서 종종 사용되는 대안적인 캐소드 물질인 LiCoO2는 고가이고, 독성이며 140 mA h g-1의 낮은 방전 용량을 갖는다. 따라서 향상된 충전-방전 출력을 갖고, 덜 고가이고, 보다 환경 친화적인 물질을 사용하며, 간단한 제조 방법을 사용하여 제조될 수 있는 리튬-기반 캐소드 물질이 필요하다. 보다 환경 친화적인 물질이 국내에서 이용가능한 경우, 이는 추가된 이점이 될 것이다.
본 발명의 한 측면에 따르면, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은
Li-함유 올리빈 물질을 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시켜 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제공하는 것
을 포함한다.
상기 방법은 전형적으로 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 어닐링하여 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 수득하는 것을 포함한다.
Li-함유 올리빈 물질은 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3 등, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, Li-함유 올리빈 물질은 LiFePO4이다.
Li-풍부 층상 산화물은 Li-풍부 이중-층상 산화물 또는 스피넬일 수 있다.
Li-풍부 층상 산화물은 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물, 특히 Li-풍부 Mn-기반 고용체 시스템일 수 있다. 다시 말해서, Li-풍부 층상 산화물은 Li-Mn-풍부 층상 산화물일 수 있다.
Li-풍부 층상 산화물은 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, Al이고, 0 < x < 1임)를 가질 수 있다.
Li-풍부 층상 산화물은 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, Al 등이고, 0<x이고, x+y+z+k=1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, Li-풍부 층상 산화물은 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2이다.
Li-풍부 층상 산화물 대 Li-함유 올리빈 물질의 몰비는 약 1:0.01 내지 약 1:1, 바람직하게는 약 1:0.01 내지 약 1:0.2, 보다 바람직하게는 약 1:0.02 내지 약 1:0.1, 예를 들어 약 1:0.05일 수 있다.
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체는 전형적으로 분말 또는 과립의 형태이다. Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체에서, Li-함유 올리빈 물질은 전형적으로 Li-풍부 층상 산화물 내에 나노-흡장된다. 이것은 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체로부터 수득된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질에, 예를 들어 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2와 비교하여 향상된 방전 용량, 속도 성능 및 사이클성을 제공한다.
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체의 어닐링은 물질을 결정화하기에 충분히 높은 온도에서 수행될 수 있다. 어닐링은 원하는 정도의 어닐링을 달성하기에, 즉 원하는 결정화도를 달성하기에 충분한 오랜 시간 기간 동안 수행될 수 있다.
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체의 어닐링은 불활성 분위기 하에 분말 또는 과립을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 불활성 분위기는 아르곤 분위기일 수 있다.
분말을 가열하는 것은 분말을 제1 온도로 가열하고, 분말을 제1 온도에서 제1 기간 동안 유지하고, 분말을 제2 온도로 가열하고, 분말을 제2 온도에서 제2 기간 동안 유지하는 것을 포함할 수 있다.
제1 온도는 약 100℃ 내지 약 700℃, 바람직하게는 약 200℃ 내지 약 600℃, 보다 바람직하게는 약 250℃ 내지 약 500℃, 예를 들어 약 300℃일 수 있다.
제1 기간은 약 30분 내지 약 1200분, 바람직하게는 약 60분 내지 약 1000분, 보다 바람직하게는 약 120분 내지 약 600분, 예를 들어 약 180분일 수 있다.
제2 온도는 약 550℃ 내지 약 1000℃, 바람직하게는 약 600℃ 내지 약 950℃, 보다 바람직하게는 약 700℃ 내지 약 900℃, 예를 들어 약 800℃일 수 있다.
제2 기간은 약 2시간 내지 약 24시간, 바람직하게는 약 4시간 내지 약 20시간, 보다 바람직하게는 약 6시간 내지 약 16시간, 예를 들어 약 12시간일 수 있다.
어닐링 동안, 분말의 온도는 분당 약 0.1℃ 내지 분당 약 20℃, 바람직하게는 분당 약 0.5℃ 내지 분당 약 15℃, 보다 바람직하게는 분당 약 1℃ 내지 분당 약 10℃, 예를 들어 분당 약 5℃의 속도로 높일 수 있다.
Li-함유 올리빈 물질을 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시키는 것은 연소 합성에 의한 것일 수 있다.
'연소 합성'이란 반응물의 혼합물을 초기 고온에 적용하여 혼합물 전반에 걸쳐 반응물의 발열 반응을 개시하는 것을 포함하는 자체-전파 고온 합성을 의미한다. 따라서 반응은 자체-지속 반응이며, 생성물로서 분말상 또는 과립상 생성물이 전형적으로 수득된다. 생성물 과립 또는 입자는 나노미터 스케일 범위일 수 있고, 즉 1-100nm의 직경 또는 단면 치수를 가질 수 있다. 연소 합성은 용액의 사용을 포함할 수 있고, 연소 합성은 소위 용액 연소 합성 ('SCS')의 실시양태일 수 있다.
따라서 연소 합성은 용매 중 반응물 (즉 금속 화합물) 및 Li-함유 올리빈 물질의 균질한 용액을 형성하고, 전형적으로 고체 또는 겔 형태인, 반응 혼합물을 형성하기 위해 모든 또는 대부분의 용매를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 이어서 연소 합성은 전형적으로 발열 반응으로 반응 혼합물을 연소하여 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로 제조된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체는 분말상 또는 과립상 생성물이다.
전형적으로, 방법은 반응 혼합물을 가열하여 반응 혼합물의 연소를 개시하는 것을 포함한다. 발열 연소 반응은 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체가 완전히 형성될 때까지, 즉 더 이상 반응물 (특히 연료)이 남아 발열 연소 반응에 참여하지 않을 때까지 지속될 것이다. 전형적으로 반응 시간은 1-10분의 범위이다. 따라서 SCS는 분말상/과립상 생성물을 빠르게, 간단하게 그리고 효과적으로 제조하기 위한 기술이다.
발열 연소 반응은 대기압에서 수행될 수 있다.
반응 혼합물을 형성하기 위해 용매를 제거하는 것은 용매를 증발시키는 것을 포함할 수 있다. 균질한 용액을 가열하면서 용매를 대기압에서 증발시킬 수 있다.
바람직하게는, 균질한 용액을 가열하여 용매를 제거하는 동안 균질한 용액은 교반된다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 균질한 용액은 약 100℃의 온도로 가열하여 용매를 제거한다.
반응물은 발열 연소 반응을 위한 산화제로서 기능할 수 있어야 하고, 균질한 용액을 이용하는 연소 합성이 사용된 경우, 균질한 용액을 형성하기 위해 사용된 용매에 물론 또한 가용성이어야 한다. 따라서, 리튬 및 다른 금속의 질산염, 아세트산염, 황산염 및 탄산염이 사용될 수 있다. 따라서 반응물은 금속 질산염, 금속 아세트산염, 금속 황산염 및/또는 금속 탄산염의 형태일 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 반응물은 금속 아세트산염, 예를 들어 Li (COOCH3)2·2H2O, Mn(COOCH3)2·4H2O, Ni(COOCH3)2·4H2O 및 Co(COOCH3)2·4H2O의 형태이다.
Li-함유 올리빈 물질은 분말, 예를 들어 분말상 또는 과립상 LiFePO4의 형태일 수 있다.
용매는 물, 예를 들어 탈이온수일 수 있다. 따라서 방법은 반응물 및 Li-함유 올리빈 물질을 물에 용해시켜 균질한 용액을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
균질한 용액은 발열 연소 반응을 위한 연소 보조제 또는 연료를 포함할 수 있다. 연료는 유기 연료일 수 있고, 우레아, 글리신, 히드라지드, 수크로스 또는 유기산, 예컨대 시트르산일 수 있으며; 그러나, 유기산, 예컨대 시트르산이 바람직하다.
연소 합성은 균질한 용액이 산성인 것을 보장하는 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 균질한 용액의 pH는 약 0 내지 약 6, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 약 5, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 3, 예를 들어 약 2이다. 연료가 유기산인 경우, 연료의 첨가에 의해 pH를 조정할 수 있다.
본 발명은 상기 기재된 바와 같은 방법에 의해 제조된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 및 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질로 확장된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, Li-풍부 층상 산화물에 흡장된 Li-함유 올리빈 물질을 포함하는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 또는 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 제공된다.
Li-함유 올리빈 물질은 상기 기재된 바와 같을 수 있다.
Li-풍부 층상 산화물은 상기 기재된 바와 같을 수 있다.
Li-함유 올리빈 물질 대 Li-풍부 층상 산화물의 몰비는 상기 기재된 바와 같을 수 있다.
본 발명의 추가 측면에 따르면,
셀 하우징; 및
셀 하우징 내의 캐소드, 애노드 및 전해질
을 포함하며,
여기서 캐소드는 애노드로부터 전기적으로 절연되지만 전해질에 의해 애노드에 전기화학적으로 커플링되며, 캐소드는 상기 기재된 바와 같은 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인
전기화학 셀이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전해질, 애노드 및 캐소드를 셀 하우징 내로 로딩하는 것을 포함하며, 캐소드는 상기 기재된 바와 같은 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인, 전기화학 셀을 제작하는 방법이 제공된다.
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질은 적어도 약 180 mA h g-1, 바람직하게는 적어도 약 200 mA h g-1, 보다 바람직하게는 적어도 약 250 mA h g-1, 예를 들어 약 280 mA h g-1의 방전 용량을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가 측면에 따르면, 전기화학 셀을 작동시키는 방법이 제공되며, 이 방법은
상기 기재된 바와 같지만, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 망가니즈를 포함하는 것인 전기화학 셀에 충전 전위를 적용하여, 이로써 캐소드로부터의 리튬이 애노드의 적어도 일부분을 형성하게 하고;
셀의 방전 전위가 리튬 금속에 대하여 2.0 - 3.5 V에 도달하도록 허용하는 것
을 포함하며,
셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태는 약 3.5+ 이상이다.
셀의 충전 전위는 리튬 금속에 대하여 4.5 - 5.1 V에 도달하도록 허용될 수 있다. 셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태는 약 3.8+ 이상일 수 있다.
이제 본 발명을 하기 실시예 및 본 발명에 따른 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/LiFePO4 나노-흡장된 캐소드 물질의 용량을 나타내는 단일 첨부 도식 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
실시예
연소 합성 경로를 통해 이중-활성 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/LiFePO4 나노-흡장된 캐소드 물질을 얻었다. 화학량론적 질량의 아세트산염 Li(COOCH3)2·2H2O, Mn(COOCH3)2·4H2O, Ni(COOCH3)2·4H2O 및 Co(COOCH3)2·4H2O 각각을 탈이온수에 용해시켜 용액을 형성하였다. 연료로서 시트르산 (C6H8O7)을 용액에 첨가하고, 시트르산을 첨가하여 용액의 pH를 2로 조정하였다. 그 후, LiFePO4 분말을 약 1:0.05의 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2:LiFePO4의 몰비로 용액에 첨가하였다. Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2의 결합보다 강한 결합을 갖는 LiFePO4는 산소 원자를 제공한다.
용액을 1hr 동안 교반하고, 핫 플레이트 상에서 100℃로 가열하여 용액으로부터 물을 증발시켰다. 수득된 고형물의 생성된 반응 혼합물은, 핫 플레이트 상에서 100℃에서 수득된 경우, 흄에서 점화되어 미세 갈색 분말의 형태로 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 형성하는 핑크색을 띤 물질이었다. 그 후, 300℃에서 3 hr 동안 아르곤 블로운 퍼니스에서 분말을 가열하고 (제1 가열), 후속적으로 800℃에서 12 hr 동안 분말을 가열하는 것 (제2 가열)에 의해 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 분말을 어닐링하여 이중-활성 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/LiFePO4 나노-흡장된 캐소드 물질을 제조하였다. 가열 속도는 5℃/min이었다.
LiFePO4 나노입자 (5-100nm)는 랜덤하게 분포되고 어닐링된 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/LiFePO4 나노-흡장된 캐소드 물질 내에 흡장되어 있다.
제조된 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2/LiFePO4 나노-흡장된 캐소드 물질의 용량은 도면에 나타나 있다. 알 수 있듯이, 본 발명의 캐소드 물질은, 예시된 바와 같이 200 mA h g-1 초과의 큰 용량을 갖는다. 이것을 LiCoO2 (140 mA h g-1), Li2MnO4 (120 mA h g-1) 및 LiFePO4 (150 mA h g-1)와 같은 상업적으로 입수가능한 캐소드 물질과 잘 비교한다. 캐소드 물질은 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2에 비해 우수한 사이클성 및 속도 성능을 가지며, 간단한 제조 방법 및 비교적 저비용, 환경 친화적인 물질을 사용하여 제조된다. Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2는 높은 비에너지를 가지며, LiFePO4는 높은 속도 능력을 갖는다. 나노-흡장된 캐소드 물질로서의 이들의 조합은 용량 및 사이클성 손실을 유리하게 완화시켜 고용량 이중-속도 에너지 저장 시스템을 제공한다.
Claims (24)
- Li-함유 올리빈 물질을 연소 합성에 의해 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시켜 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 수득하고,
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체 분말을 제1 온도로 가열하고, 분말을 제1 온도에서 제1 기간 동안 유지하고, 분말을 제2 온도로 가열하고, 분말을 제2 온도에서 제2 기간 동안 유지함으로써 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 어닐링하여 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 제공하는 것으로서, 여기서 제1 온도는 100℃ 내지 700℃이고 제1 기간은 30분 내지 1200분이고, 여기서 제2 온도는 550℃ 내지 1000℃이고 제2 기간은 2시간 내지 24시간인 것
을 포함하는, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 제조하는 방법. - 제1항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질이 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
- 제1항에 있어서,
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 이중-층상 산화물이거나, 또는
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물인
방법. - 제1항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, 또는 Al이고, 0 < x < 1임)를 갖는 것인 방법.
- 제1항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, 또는 Al이고, 0 < x이고, x + y + z + k = 1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
- Li-풍부 층상 산화물에 연소 합성에 의해 흡장된 Li-함유 올리빈 물질을 포함하는, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체.
- 제6항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질이 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체.
- 제6항에 있어서,
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 이중-층상 산화물이거나, 또는
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물인
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체. - 제6항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, 또는 Al이고, 0 < x < 1임)를 갖는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체.
- 제6항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, 또는 Al이고, 0 < x이고, x + y + z + k = 1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체.
- 제6항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물 대 Li-함유 올리빈 물질의 몰비가 1:0.01 내지 1:1 또는 1:0.01 내지 1:0.2 또는 1:0.02 내지 1:0.1인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체.
- Li-풍부 층상 산화물에 연소 합성에 의해 흡장된 Li-함유 올리빈 물질을 포함하는, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제12항에 있어서, Li-함유 올리빈 물질이 LiFePO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiMnPO4, Li3V2(PO4)3, 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제12항에 있어서,
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 이중-층상 산화물이거나, 또는
Li-풍부 층상 산화물이 Li-풍부 Mn-기반 층상 산화물인
Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질. - 제12항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 일반식 Li[LixM1-x]O2 (여기서 M = Mn, Ni, Co, 또는 Al이고, 0 < x < 1임)를 갖는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제12항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물이 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2, Li[LixMnyNizMk]O2 (여기서 M = Co, Fe, 또는 Al이고, 0 < x이고, x + y + z + k = 1임), 및 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 제12항에 있어서, Li-풍부 층상 산화물 대 Li-함유 올리빈 물질의 몰비가 1:0.01 내지 1:1 또는 1:0.01 내지 1:0.2 또는 1:0.02 내지 1:0.1인 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- 셀 하우징, 및
셀 하우징 내의 캐소드, 애노드 및 전해질
을 포함하며, 여기서
캐소드는 애노드로부터 전기적으로 절연되지만 전해질에 의해 애노드에 전기화학적으로 커플링되며,
캐소드는 제12항에 따른 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인
전기화학 셀. - 전해질, 애노드 및 캐소드를 셀 하우징 내로 로딩하는 것
을 포함하며,
상기 캐소드는 제12항에 따른 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질을 포함하는 것인,
전기화학 셀을 제작하는 방법. - 제19항에 있어서, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 적어도 180 mA h g-1 또는 적어도 200 mA h g-1 또는 적어도 250 mA h g-1의 방전 용량을 갖는 것인, 전기화학 셀을 제작하는 방법.
- 제18항에 따르지만, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질이 망가니즈를 포함하는 것인 전기화학 셀에 충전 전위를 적용하여, 이로써 캐소드로부터의 리튬이 애노드의 적어도 일부분을 형성하게 하고,
셀의 방전 전위가 리튬 금속에 대하여 2.0 - 3.5 V에 도달하도록 허용하는 것
을 포함하며,
셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태가 3.5+ 이상인,
전기화학 셀을 작동시키는 방법. - 제21항에 있어서,
셀의 충전 전위가 리튬 금속에 대하여 4.5 - 5.1 V에 도달하도록 허용되고/거나
셀의 충전 및 방전 동안 평균 망가니즈 원자가 상태가 3.8+ 이상인,
전기화학 셀을 작동시키는 방법. - 제1항의 방법에 의해 제조된 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질.
- Li-함유 올리빈 물질을 연소 합성에 의해 Li-풍부 층상 산화물에 흡장시켜 Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제공하는 것
을 포함하는, Li-풍부 이중 활성 캐소드 물질 전구체를 제조하는 방법.
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