MXPA01010674A - Metodo para producir un material activo catodico y metodo para la fabricacion de una bateria de electrolitos no acuosos. - Google Patents

Metodo para producir un material activo catodico y metodo para la fabricacion de una bateria de electrolitos no acuosos.

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Abstract

Se describe un metodo para la produccion de un material activo catodico que produce oxido de litio manganeso tipo espinela expresado por una formula general: Li1+xMn2.x.yMeyPO4, como el material activo catodico (en este caso, x se expresa por una relacion de 0 ( x ( 0.15 y y se expresa por una relacion de 0 < y < 0.3, y Me es cuando menos una clase de elemento que se selecciona de entre Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al). El metodo comprende un paso de mezclado en donde se mezclan las materias primas del oxido de litio manganeso tipo espinelas para obtener un precursor; y un paso de sinterizacion en donde se sinteriza el precursor obtenido en el paso de mezclado a fin de obtener el oxido de litio manganeso tipo espinelas. La temperatura de sinterizacion en el paso de sinterizacion se ubica dentro del intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor. Por consiguiente, incluso cuando el manganeso que es no costoso y abundante en recursos se emplea como material principal, es posible mantener un funcionamiento excelente del catodo bajo condiciones ambientales.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR UN MATERIAL ACTIVO CATÓDICO Y MÉTODO PARA LA FABRICACIÓN DE UNA BATERÍA DE ELECTRÓLITOS NO ACUOSOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para producir un material activo catódico, que usa un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, y un método para fabricar una batería de electrólito no acuoso, que emplea este material activo catódico.
Descripción de la Técnica Relacionada En años recientes, con el progreso rápido de varias clases de dispositivos electrónicos, el estudio de una batería secundaria, que se pueda recargar, ha sido fomentado con tesón, como una batería la cual se pueda usar, conveniente y económicamente, por un período prolongado. Como baterías secundarias representativas, se han conocido las baterías de plomo y ácido, una batería alcalina de almacenamiento, una batería secundaria de litio, etc. Especialmente la batería secundaria de litio, entre estas baterías secundarias, tiene ventajas con respecto a la alta producción y alta densidad de energía o similar.
Esta batería secundaria de litio comprende un cátodo, que usa un material activo catódico, el cual realiza una reacción electroquímica reversible con los iones de litio, un ánodo que usa un material activo anódico, que incluye el metal de litio o el litio elemental, y una solución electrolítica no acuosa. Generalmente, la levigación de los iones de litio se genera en la solución electrolítica no acuosa en el ánodo, y los iones de litio se intercalan dentro entre las capas del material activo catódico en el cátodo, así que la reacción de descarga de la batería secundaria de litio es fomentada. Además, en la reacción de carga de la batería secundaria de litio, una reacción inversa a la anterior es fomentada para desintercalar los iones de litio desde el cátodo. Por lo tanto, en la batería secundaria de litio, las reacciones de carga y descarga se repiten de acuerdo con las reacciones donde los iones de litio suministrados desde el ánodo, se intercalan dentro o se desintercalan desde el material activo catódico. Ordinariamente, conforme los materiales activos del ánodo de la batería secundaria de litio, se han empleado el metal de litio, una aleación de litio, tal como una aleación de Li-Al, un polímero conductivo con el cual el litio se contamina, tal como el poliacetileno o polipirrol, s etc., un compuesto de intercalado, que tiene los iones de liti? lleVadód eh üfl tífislal, eLc. Por otra parte, como los materiales activos del cátodo de la batería secundaria de litio, se emplean los óxidos de metal, sulfuros de metal o polímeros, etc. Por ejemplo, se han conocido el TiS2, MoS2, NbSe2 V205/ etc. En años recientes, una batería secundaria electrolítica no acuosa, que usa el óxido de litio y cobalto, expresado por LixCoy02 (aquí, el valor de x cambia, dependiendo en las operaciones de carga y descarga, sin embargo, x e y son respectivamente, en general, alrededor de 1 en el momento de la síntesis), como el material activo del cátodo, que tiene un potencial de descarga alto y una densidad de energia que se ha colocado en uso práctico. Sin embargo, el Co, que es la materia prima del óxido de litio y cobalto, tiene fuentes escasas, y los depósitos de minerales de Co, que están disponibles comercialmente están mal distribuidos en un número pequeño de países, así que el Co es costoso y su fluctuación en el precio es grande. Además, el suministro del Co será inconvenientemente inestable en el futuro. Por lo tanto, como el material activo del cátodo, compuesto de una materia prima que sea más barata que el Co, y con fuentes más abundantes que el Co, y no inferior al óxido de litio y cobalto, con respecto a su desempeño, se ha investigado el uso del óxido de litio y níquel, expresado por LiNi02 o el óxido de litio y manganeso, expresado como LiMn204. Especialmente, el Mn, que es un material más barato que el Ni, al igual que el Co y más abundante en vista de sus mayores recursos. Además, puesto que una gran cantidad de dióxido de manganeso es circulada como la materia prima de una celda seca de manganeso, una celda de dióxido de manganeso alcalina y una batería primaria de litio, el Mn se espera sea suministrado establemente como el material. Por lo tanto, en años recientes, el estudio del óxido de litio y manganeso, que usa el Mn como la materia prima principal, se ha realizado intensamente como el material activo del cátodo de la batería secundaria del electrólito no acuoso. Especialmente, el óxido de litio y manganeso, que tiene una estructura de la espinela, se oxidó electroquímicamente, así que es reconocido que el producto obtenido es un material que exhibe un potencial de 3V o mayor con relación al litio y que tiene una capacidad teórica de carga y descarga de 148 mAh/g. Sin embargo, cuando el óxido de manganeso o el óxido de litio y manganeso se emplean como el material activo del cátodo de la batería secundaria de electrólito no acuoso, el desempeño de la batería se deteriora indeseablemente, de acuerdo con los ciclos de la carga y la descarga. Especialmente, el desempeño de la batería, antes descrita, es deteriorado excesivamente bajo altas temperaturas, es decir, bajo un medio de temperaturas que excede la temperatura ambiente. El problema que el desempeño de la batería se deteriore bajo el medio de altas temperaturas, constituye un problema al cual se ha puesto una especial atención en el caso de una batería secundaria grande del electrólito no acuoso, para un motocarro eléctrico, con nivelación de la carga o similar. Este problema es generado, debido a que, como la batería secundaria del electrólito no acuoso está más agrandada, una posibilidad que la temperatura de la parte interna de la batería llegue a ser relativamente alta, por la generación de calor interno en su uso, aún cuando la temperatura del medio esté cerca de la temperatura ambiente. Además, el problema del deterioro del desempeño de la batería bajo el medio de alta temperatura, no se limita a la batería secundaria grande de electrólito no acuoso, como se describió antes, y una batería secundaria de electrólito no acuoso, relativamente compacta, empleada para un dispositivo portátil o similar, no puede ser tampoco descuidada, cuando se considera, por ejemplo, el hecho que esta batería secundaria de electrólito no acuoso se use bajo el medio de alta temperatura, tal como en el interior de un automóvil en el verano.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Considerando las circunstancias antes descritas, la presente invención se propuso y es un objeto de esta invención suministrar un método para producir un material activo del cátodo, para mantener un desempeño excelente del cátodo bajo un ambiente de alta temperatura, aún cuando se use el Mn , que es una fuente barata y abundante, como la materia prima principal. Además, otro objeto de la presente invención es suministrar un método para la fabricación de una batería de electrólito no acuoso, la cual mantiene un excelente desempeño de la batería bajo un ambiente de alta temperatura. Con el fin de lograr los objetos antes descritos, de acuerdo con la presente invención, se suministra un método para producir un material activo del cátodo, el cual produzca un óxido de manganeso y litio, de tipo espinela, expresado por la fórmula general de Li?+xMn2_x-yMeyP0, como el material activo del cátodo, donde x se expresa por la relación de 0 < < 0.15 e y se expresa por medio de la relación de 0 < y < 0.3, y Me es al menos una clase de elemento seleccionado del grupo que consta del Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al, este método comprende una etapa de mezclar las materias primas del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, para obtener un precursor, y una etapa de sinterización del precursor, obtenido en la etapa de mezcla, para obtener el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, en que la temperatura de sinterización en la etapa de sinterización se ubica dentro del intervalo de 800°C o mayor, y de 900°C o menor. En el método de producir el material activo del cátodo, definido como se describió antes, puesto que la temperatura de sinterización se ubica entre el intervalo de 800°C o mayor y de 900°C o menor, puede ser sintetizado el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, con un buen desempeño del cátodo, el cual se puede mantener aún cuando se use bajo un medio de temperatura que exceda la temperatura ambiente. Asimismo, de acuerdo con la presente invención, se suministra un método para fabricar una batería de electrólito no acuoso, que incluye un cátodo, que tiene un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por la fórmula general de Li?+xMn2-x-yMeyP04', que sirve como un material activo del cátodo, donde, x se expresa por la relación de 0 < x < 0.15 e y se expresa por la relación de 0 < y < 0.3, y Me es al menos una clase de elemento seleccionado del grupo que consta de Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al, un ánodo, y un electrólito, este método comprende una etapa de mezclar las materias primas del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, para obtener un precursor, y una etapa de sinterización del precursor obtenido en la etapa de mezcla, para obtener el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, donde la temperatura de sinterización, en la etapa de sinterización, se encuentra en el intervalo de 800°C o mayor y de 900°C o menor. En el método de fabricación de la batería del electrólito no acuoso, definida como se describió antes, puesto que la temperatura de sinterización se ubica dentro del intervalo de 800°C o mayor y de 900°C o menor, en la etapa de sinterización, para producir el material activo del cátodo, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela se puede sintetizar, con un buen desempeño del cátodo, el cual se puede mantener aún cuando se usa bajo un medio de temperatura que exceda la temperatura ambiente. Por lo tanto este óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, se emplea como el material activo del cátodo, asi que se puede fabricar una batería de electrólito no acuoso, excelente en las propiedades de la batería, bajo el ambiente de alta temperatura.
BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO Otras características serán evidentes de la lectura de la descripción que sigue, con referencia al dibujo acompañante, en el cual: la Figura 1 es una vista en sección, que muestra una forma estructural de una batería de electrólito no acuoso, fabricada de acuerdo con la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Ahora se describirán en detalle modalidades específicas de un método para producir un material activo del cátodo y un método para fabricar una batería de electrólito no acuoso, a la cual se aplica la presente invención, con referencia al dibujo acompañante. Un ejemplo estructural de una batería de electrólito no acuoso, fabricada • aplicando la presente invención, se muestra en la Figura 1. La batería 1 de electrólito no acuoso, comprende un ánodo 2, una lata 3 de ánodo, para acomodar el ánodo 2, un cátodo 4, una lata 5 de cátodo, para acomodar el cátodo 4, un separador 6 interpuesto entre el cátodo 4 y el ánodo 2, y un empaque aislador. La lata 3 del ánodo y la lata 5 del cátodo se llenan con una solución de electrólito no acuoso. Como un material activo del ánodo, contenido en el ánodo 2, por ejemplo, se puede usar una aleación de litio y aluminio, un material carbonoso capaz de ser contaminado con o descontaminado de los iones de litio, o similar. Además, como el ánodo 2, el metal de litio puede ser empleado directamente.
La lata 3 del ánodo sirve para acomodar el ánodo 2 y también como un ánodo externo de la batería 1 del electrólito no acuoso. El cátodo 4 tiene una capa de una mezcla compuesta del cátodo, que incluye un material activo del cátodo, formado sobre un colector de corriente del cátodo. En la batería 1 del electrólito no acuoso, se emplea como el material activo del cátodo un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por medio de la fórmula general: Li?+xMn2-x_yMeyP?4, obtenida reemplazando una parte del Mn del LiMn204 por un metal Me diferente (aquí, x se expresa por la relación de 0 < x < 0.15 e y se expresa por la relación de 0 < y < 0.3, y Me es al menos una clase del elemento seleccionado entre Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al) . El óxido de manganeso y litio, de tipo espinela se produce por un método descrito abajo. Como el colector de corriente del cátodo, por ejemplo, se usa una hoja de aluminio o similar. Como un aglutinante contenido en la capa de la mezcla compuesta del cátodo, un material de resina conocido ordinariamente, usado en tal batería de electrólito no acuoso se puede usar. Como un aglutinante especifico, por ejemplo, el fluoruro de polivinilideno, etc., se puede ejemplificar.
Además, como un material conductivo, incluido en la capa de la mezcla compuesta del cátodo, un tipo conocido de material conductivo, generalmente usado en tal batería de electrólito no acuoso, se puede emplear. Como un material conductivo específico, por ejemplo, se puede ejemplificar el negro de carbón o similar. La lata 5 del cátodo sirve para acomodar ahí este cátodo 4, y además sirve como un cátodo externo de la batería 1 de electrólito no acuoso. El separador 6 sirve para separar el cátodo 4 del ánodo 2 y puede usar un material conocido, usado ordinariamente como un separador de tal batería de electrólito no acuoso. Por ejemplo, una película de polímero, tal como el polipropileno, se emplea. Además, el espesor del separador necesita ser disminuido tanto como sea posible, desde el punto de vista de la relación entre la conductividad de los iones de litio y la densidad de la energía. Específicamente, el espesor del separador es, por ejemplo, preferiblemente de 50 µm o menor. El empaque 7 aislador se adjunta integralmente a la lata 3 del ánodo. El empaque 7 aislador sirve para impedir el escape de la solución de electrólito no acuoso, con el cual la lata 3 del ánodo y la lata 5 del cátodo se llenan.
Como la solución de electrólito no acuoso, se emplea una solución obtenida disolviendo el electrólito en un ¡3? [volite no acii?fl?. Como el solvente no acuoso, se puede usar, por ejemplo, el carbonato de propileno, carbonato de etileno, carbonato de butileno, carbonato de vinileno, ?-butirolactona, sulfolano, 1, 2-dimetoxietano, 1,2-dietoxietano, 2-metil-tetrahidrofurano, 3-metil-l, 3-dioxolano, propionato de metilo, butirato de metilo, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de dipropilo, etc. Especialmente, desde el punto de vista de la estabilidad del voltaje, los carbonatos cíclicos, tal como el carbonato de propileno, carbonato de vinileno, etc., y carbonatos de cadena, tal como el carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, carbonato de dipropilo, etc., se usan preferiblemente. Como el solvente no acuoso, una clase de solvente puede ser usado simplemente o se puede usar una mezcla de dos clases o más de solventes. Además, cuando los iones conductivos son iones de litio, por ejemplo, se pueden emplear las sales de litio, tal como LiPF6, LiC104, LiAsF6, LiBF4, LiCF3S03, LiN(CF3S02) 2, etc., como el electrólito disuelto en el solvente no acuoso. Una clase de electrólito puede ser usada individualmente o la mezcla de dos clases o más de electrólitos se puede usar.
Ahora, se describirá abajo un método para la fabricación de la batería 1 de electrólito no acuoso, descrita anteriormente. La cantidad excesiva x del litio en el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por la fórmula general: Li1+xMn2-x-yMeyP04, como el material activo del cátodo, es preferiblemente menor de 0.15. Cuando la cantidad excesiva x de litio es de 0.15 o mayor, el régimen de Mn que ocupa el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, es relativamente disminuido, así que una capacidad práctica no se puede obtener. Además, la cantidad de reemplazo y por el metal Me diferente, puede ser un valor menor de 0.3. Cuando la cantidad del reemplazo y por el metal Me diferente es de 0.3 o más, el régimen de Mn que ocupa el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, es también disminuido relativamente, así que la capacidad práctica no puede ser obtenida. Por lo tanto, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, que satisface una condición que la cantidad excesiva x de litio sea un valor menor de 0.15, y la cantidad de reemplazo y por el metal Me diferente sea un valor menor de 0.3, se utiliza como el material activo del cátodo, así que la batería del electrólito no acuoso tendrá una capacidad satisfactoria. El óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, antes mencionado, se puede sintetizar de acuerdo con varias M clases de métodos. Por ejemplo, cuando un Cr reemplaza el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, , expresado por la fórmula general Li?+xMn2-x-yCryP04 en la cual el Cr se usa como el metal Me diferente, se sintetiza, inicialmente se mezclan juntos el dióxido de manganeso (Mn02) , carbonato de litio (Li2C03) y el óxido de cromo (Cr203) , como materias primas, en la relación prescrita, en una etapa de mezcla, para obtener un precursor. Luego, este precursor, obtenido en la etapa de mezcla, se sinteriza para sintetizar el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Cr. En la presente invención, la temperatura (denominada como la temperatura de sinterización, en lo sucesivo) a la cual el precursor se sinteriza, se ubica dentro del intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor. Cuando la temperatura de sinterización es menor de 800°C, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, resultante exhibe una mejora insuficiente del deterioro del desempeño del cátodo, bajo un medio de temperatura que excede la temperatura ambiente, es decir, bajo un medio de alta temperatura. Por el contrario, cuando la temperatura de sinterización es mayor de 900°C, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, resultante, también exhibe una insuficiente mejora del deterioro del desempeño del cátodo, bajo el ambiente de alta temperatura. Así, la temperatura de sinterización se especifica dentro del intervalo de 800°C o mayor y de 900°C o menor, de manera que se pueda sintetizar el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, y el buen desempeño del cátodo se pueda mantener, aún cuando sea empleado bajo un ambiente de alta temperatura. Por lo tanto, se usa el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado, como el material activo del cátodo, de modo que se pueda fabricar la batería 1 de electrólito no acuoso, excelente en sus propiedades bajo el ambiente de alta temperatura, especialmente excelente en su ciclo de carga y descarga característico, bajo el ambiente de alta temperatura. Además, el precursor es sinterizado preferible-mente en el aire atmosférico. El precursor se sinteriza dentro del aire atmosférico, por lo tanto el deterioro del desempeño del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado, bajo el medio de alta temperatura, es mejorado eficientemente. Por consiguiente, óxido de litio y manganeso, de tipo espinela,, sinterizado en el aire atmosférico se emplea como el material activo del cátodo, así que las características del ciclo de carga y descarga bajo el ambiente de alta temperatura se pueden mejorar más. Aún cuando se use un metal Me diferente, además del Cr, un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por la fórmula general: Li?+xMn2_x_irMeyP04, puede ser sintetizado de la misma manera como se sintetiza el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, , reemplazado por Cr, descrito antes. Específicamente, un compuesto que contiene el metal Me diferente, el dióxido de manganeso (Mn02) , antes descrito, y el carbonato de litio (Li2C03) se mezclan juntos inicialmente en la relación prescrita, para obtener un precursor. Luego este precursor se sinteriza, de manera que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, , expresado por la fórmula general: Li?+xMn2_x-yMeyP04 , se sintetiza. Como los compuestos específicos, que contienen el metal Me diferente, se pueden enumerar el óxido de cobalto (C0304), hidróxido de níquel (Ni(0H)2), oxihidróxido de hierro (FeO(OH)), hidróxido de aluminio (A1(0H)3), óxido de magnesio (MgO) , etc. El óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Cr, que usa el Cr como el metal Me diferente, que se expresa por la fórmula general: Li?+xMn2-x_yCryP0, se usa preferiblemente como el material activo del cátodo, entre los óxidos de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado, como se describió antes. El óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Cr, se emplea como el material activo del cátodo, asi que la batería 1 del electrólito no acuoso, cuyo deterioro del desempeño bajo un ambiente de alta temperatura es además suprimido, y sus características cíclicas de carga y descarga son mejoradas extremadamente, se puede fabricar. 7?hora, se describirá un método para la fabricación de una batería 1 de electrólito no acuoso, que usa el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado, como se describió antes, como el material activo del cátodo. El óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado, como se mencionó antes, se dispersó completamente con un aglutinante y un material conductivo, etc., en un solvente orgánico, tal como la dimetilformamida, para preparar una pasta acuosa de mezcla compuesta del cátodo. Esta pasta acuosa de mezcla compuesta del cátodo se aplica al colector de corriente del cátodo y se seca para fabricar el cátodo 4. Además, el polvo de la mezcla compuesta del cátodo, obtenido secando y pulverizando la pasta acuosa de la mezcla compuesta del cátodo, puede también ser sometida a una compresión-moldeo, junto con el colector de corriente del cátodo, así que se pueda formar este cátodo 4. Cuando se fabrica el ánodo 2, un material activo del ánodo y un aglutinante se dispersan primeramente en un solvente orgánico para preparar una pasta acuosa de la mezcla compuesta del ánodo. En seguida, esta pasta acuosa de la mezcla compuesta del ánodo, así obtenida, se aplica uniformemente a un colector de corriente del ánodo, y esta pasta acuosa de la mezcla compuesta del ánodo, así aplicada, se seca para fabricar este ánodo 2. Como el aglutinante usado para la pasta acuosa de la mezcla compuesta del ánodo, se puede emplear un aglutinante conocido, y además, un 5 aditivo conocido o similar, se puede agregar a esta pasta acuosa de la mezcla compuesta del ánodo. Asimismo, el metal de litio que sirve como el material activo del ánodo, puede ser usado directamente como el ánodo 2. La solución de electrólito no acuoso se prepara 0 disolviendo la sal del electrólito en un solvente no acuoso. Luego, el ánodo 2 se acomoda en la lata 3 del ánodo, el cátodo 4 se acomoda en la lata 5 del cátodo, y el separador 6, hecho de una película de polipropileno poroso, 0 similar, se interpone entre el ánodo 2 y el cátodo 4. Una 5 solución de electrólito no acuoso se inyecta dentro de la lata 3 del ánodo y la lata 5 del cátodo y la lata 3 del ánodo y la lata 5 del cátodo se calafatean y fijan entre sí a través de un empaque aislador 7, para completar la batería 1 del electrólito no acuoso. 0 Como se describió antes, cuando el material activo del cátodo se produce, puesto que la temperatura de sinterización del precursor se especifica se encontrará dentro del intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, puede ser 5 sintetizado, el cual puede mantener un buen desempeño del • s-u st ' cátodo, aún cuando sea empleado continuamente bajo un voltaje de carga de 4V o mayor, por ejemplo en el ambiente de alta temperatura. Por lo tanto, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, antes descrito, se usa como el material activo del cátodo, así que se puede fabricar una excelente batería de electrólito no acuoso en sus propiedades, bajo el ambiente de alta temperatura, especialmente excelente en sus características del ciclo de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura. Asimismo, puesto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, se sintetiza usando, como el material principal el Mn, que es barato y abundante en vista de sus recursos, puede ser producido en forma comparativamente menos costosa que el óxido de litio y cobalto. Como una consecuencia, la batería del electrólito no acuoso, cuyas propiedades de la batería se mejoran bajo el ambiente de alta temperatura, puede ser fabricada en forma barata. Mientras la batería del electrólito no acuoso, fabricada como se describió antes, depende de las clases o condiciones del material activo del ánodo, etc., puede ser usado bajo el voltaje de descarga elevado de 3V o mayor. Así, de acuerdo con la presente invención, la batería del electrólito no acuoso de alta producción y alta densidad de energía se puede fabricar.
En la explicación anterior, aunque el método de fabricación de una batería de electrólito no acuoso, de tipo moneda, se describió como un ejemplo, se notará que la presente invención no se limita a ella y que se puede aplicar a métodos para fabricar baterías de electrólito no acuoso, que tengan varias clases de configuraciones, por ejemplo, de tipo cilindrico, de tipo cuadrado o rectangular, de tipo botón, etc. Asimismo, en la modalidad antes descrita, aunque la solución de electrólito no acuoso, obtenida disolviendo la sal de electrólito como el electrólito no acuoso en el solvente no acuoso, se emplea como un ejemplo, se entenderá que la presente invención no se limita a esto y puede ser aplicada a ejemplos que se usa un electrólito sólido o un electrólito de gel, que contiene un solvente de hinchamiento como este electrólito no acuoso.
E JEMPLOS Ahora, se describirán en seguida, en detalle, Ejemplos a los cuales se aplica la presente invención, con base en los resultados experimentales.
Ejemplo 1 Inicialmente, se sintetizó el Cr reemplazado el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn204 por el Cr, como el material activo del cátodo. El polvo de dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03 y polvo de óxido de cromo (Cr203) comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. El Li, Cr y Mn se mezclaron en una relación de mezcla de 1 : 0.2 : 1.8. El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico, así que el Cr reemplazó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, se sintetizó. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó en 800°C. Cuando una muestra, obtenida sinterizando el polvo mixto, se analizó por la difracción de rayos X, el perfil correspondía exactamente a los datos del LiMn204, descrito en la tarjeta ISDD 35-782. Luego, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Cr, como un material activo del cátodo, el grafito como un material conductivo, y el fluoruro de polivinilideno, como un aglutinante, se mezclaron juntos, además, la dimetilformamida se dejó caer apropiadamente y la mezcla se amasó por completo. El producto amasado se secó y este producto seco se pulverizó para obtener un polvo de la mezcla del compuesto del cátodo. En seguida, el polvo de la mezcla compuesta del cátodo, así obtenido, se moldeó por compresión junto con una malla de aluminio y el producto compacto, obtenido se usó como un cátodo. Asimismo, el litio se perforó a substancialmente la misma configuración como aquélla del cátodo, para tener un ánodo. Después de eso, el LiPF6 se disolvió con la concentración de 1 mol/l, en un solvente, producido mezclando juntos el carbonato de propileno y el carbonato de dimetilo, de la misma capacidad como aquélla del carbonato de propileno, para preparar una solución de electrólito no acuosa. El cátodo, obtenido de tal manera, se acomodó dentro de una lata de cátodo, el ánodo se acomodó en una lata de ánodo y se interpuso un separador entre el cátodo y el ánodo. La solución del electrólito no acuosa se inyectó en la lata del cátodo y la lata del ánodo, y estas latas del cátodo y ánodo se calafatearon y fijaron juntas para fabricar una batería de tipo moneda.
Ejemplos 2 a 4 y Ejemplos Comparativos 1 y 2 La batería de tipo moneda, se fabricó de la misma manera como aquélla del Ejemplo 1, excepto que la temperatura de sinterización para sinterizar el polvo mixto se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1, provista más adelante.
Ejemplos 5 a 8 y Ejemplos Comparativos 3 y 4 Inicialmente, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn204, por el Co, se sintetizó como un material activo del cátodo. El polvo del dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03) y polvo del óxido de cobalto (Co304) comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. El Li, Co y Mn se mezclaron en una relación de mezcla de 1 : 0.2 : 1.8, El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico de modo que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, se sintetizara. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1, descrita más adelante. La batería de tipo moneda se fabricó de la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Co sintetizado, como se mencionó antes, se usó como el material activo del cátodo.
Ejemplos 9 a 11 y Ejemplos Comparativos 5 y 6 Inicialmente, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Ni, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn20, por el Ni, se sintetizó como un material activo del cátodo. El polvo del dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03) y polvo del hidróxido de níquel (Ni(OH)2), comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. Se mezclaron el Li, Ni y Mn en una relación de mezcla de 1 : 0.1 : 1.9. El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico de modo que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Ni, se sintetizara. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1, descrita más adelante. La batería de tipo moneda se fabricó de la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Ni, sintetizado como se mencionó antes, se usó como el material activo del cátodo.
Ejemplos 12 a 14 y Ejemplos Comparativos 7 y 8 Inicialmente, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn204, por el Fe, se sintetizó como un material activo del cátodo. El polvo del dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03) y polvo del oxihidróxido de hierro (FeO (OH)) comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. El Li, Fe y Mn se mezclaron en una relación de mezcla de 1 : 0.2 : 1.8. El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico de modo que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Fe, se sintetizara. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1, descrita más adelante. La batería de tipo moneda se fabricó de la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Fe, sintetizado como se mencionó antes, se usó como el material activo del cátodo.
Ejemplos 15 a 17 y Ejemplos Comparativos 9 y 10 Inicialmente, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Al, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn204, por el Al, se sintetizó como un material activo del cátodo. El polvo del dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03) y polvo de hidróxido de aluminio (Al (OH) 3) comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. El Li, Al y Mn se mezclaron en una relación de mezcla de 1 : 0.2 : 1.8. El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico de modo que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Al, se sintetizara. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1 , descrita más adelante. La batería de tipo moneda se fabricó de la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Al, sintetizado como se mencionó antes, se usó como el material activo del cátodo.
Ejemplos 18 a 20 y Ejemplos Comparativos 11 y 12 Inicialmente, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Mg, obtenido reemplazando una parte del Mn del LiMn204, por el Mg, se sintetizó como un material activo del cátodo. El polvo del dióxido de manganeso (Mn02) , polvo de carbonato de litio (Li2C03) y polvo del óxido de magnesio (MgO) comerciales, se mezclaron juntos usando un mortero de ágata. El Li, Mg y Mn se mezclaron en una relación de mezcla de 1 : 0.1 : 1.9. El polvo mixto resultante se sinterizó a la presión atmosférica, usando un horno eléctrico de modo que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Mg, se sintetizara. La temperatura de sinterización en este momento se ajustó a la temperatura mostrada en la Tabla 1, descrita más adelante. La batería de tipo moneda se fabricó de la misma manera como en el Ejemplo 1, excepto que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado por Mg, sintetizado como se mencionó antes, se usó como el material activo del cátodo. La batería de tipo moneda, fabricada como se describió antes, se cargó a 4.2 V con una densidad de corriente de 0.17 mA/cm2, bajo la condición de la temperatura ambiente. Luego, una carga de voltaje constante de 4.2 V se llevó a cabo continuamente hasta que se completó la carga. Una capacidad cargada en este momento se midió para considerar que sería la primera capacidad cargada. Luego, se llevó a cabo una operación de descarga hasta que el voltaje de descarga llegó a 3.0 V. La capacidad descargada en este momento se midió para considerar la capacidad descargada como siendo la primera capacidad descargada. El régimen de la primera capacidad descargada con relación a la primera capacidad cargada se calculó para considerar el régimen que será la eficiencia de carga y descarga. Además, la prueba del ciclo de carga y descarga de la batería de tipo moneda, fabricada como se describió antes, se llevó a cabo bajo la condición de alta temperatura. Específicamente, la batería se cargó a 4.2V con la densidad de corriente de 0.27 mA/cm2, bajo la condición de una temperatura de 60°C. Luego, una carga de voltaje constante de 4.2V se llevó a cabo continuamente hasta que se completó la carga. En seguida, se realizó una operación de descarga hasta que el voltaje de descarga llegó a 0.3V. Los 20 ciclos de las operaciones de carga y descarga antes descritos, se llevaron a cabo para medir la capacidad descargada de un ciclo vigésimo. El régimen de la capacidad descargada del ciclo vigésimo con relación a la primera capacidad descargada se consideró como la relación de mantenimiento / retención de la capacidad, después del ciclo vigésimo, bajo la temperatura de 60°C. Además, con el fin de evaluar generalmente la propiedad de la batería de tipo moneda, un valor de la evaluación de dicha batería se calculó, de acuerdo con la fórmula descrita abajo. La batería de tipo moneda que tiene un valor relativo de evaluación de batería alto, indica que es excelente en su propiedad general de la batería. El valor relativo de la evaluación de la batería = ( (primera capacidad cargada / 148) x 2) x (relación de mantenimiento / retención de la capacidad , después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C / 100) x 2) x (eficiencia de carga y descarga / 100) . Los diferentes metales reemplazados del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, usado como el material activo del cátodo, la temperatura de sinterización, la primera capacidad cargada, la primera capacidad descargada, la eficiencia de carga y descarga, la relación de mantenimiento / retención de la capacidad, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C y el valor relativo de evaluación de la batería, en los Ejemplos 1 a 20 y en los Ejemplos Comparativos 1 a 12, se mostrarán en la Tabla 1.
Tabla 1 Ji Inicíalmente, se examinó un ejemplo en el cual se empleó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Cr, como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 1 a 4, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 1, en el cual la temperatura de sinterización fue de 750°C y el Ejemplo Comparativo 2, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 1 a 4. También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinterización se ubicó dentro de un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Cr, asi que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura.
El Ejemplo 3 mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la temperatura de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Cr, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C. Luego, se examinó un ejemplo en el cual el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, se empleó como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 5 a 8, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 3, en el /cual la temperatura de sinterización fue de 750°C y el Ejemplo Comparativo 2, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 5 a 8.
También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinterización se ubicó dentro de un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, así que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura. El- Ejemplo 7 mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la temperatura de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Co, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C. Luego, se examinó un ejemplo en el cual el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Ni, se empleó como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 9 a 11, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 5, en el cual la temperatura de sinterización fue do 750°C y ol Ejemplo Comparativo 6, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 9 a 11. También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinter.izac.16n se ubicó dentro do un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Ni, así que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura. El Ejemplo 10 mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la temperatura de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Ni, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C.
En seguida, se examinó un ejemplo en el cual el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Fe, se empleó como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 12 a 14, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 7, en el cual la temperatura de sinterización fue de 750°C y el Ejemplo Comparativo 8, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 12 a 14. También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinterización se ubicó dentro de un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Fe, así que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura. El Ejemplo 13' mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la tempera luí a de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Fe, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C. En seguida, se examinó un ejemplo en el cual el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Al, se empleó como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 15 a 17, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 9, en el cual la temperatura de sinterización fue de 750°C y el Ejemplo Comparativo 10, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 15 a 17. También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinterización se ubicó dentro de un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Al, así que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el amb Lente de alta temperatura. El Ejemplo 16 mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la temperatura de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Al, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C. En seguida, se examinó un ejemplo en el cual el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Mg, se empleó como el material activo del cátodo. De los resultados de la Tabla 1 se entiende que la relación de mantenimiento de capacidad /retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60°C, en los Ejemplos 18 a 20, se mejorado sobresalientemente en comparación con el Ejemplo Comparativo 11, en el cual la temperatura de sinterización fue de 750°C y el Ejemplo Comparativo 12, en el cual la temperatura de sinterización fue de 950°C. Además, se encontró que el valor relativo de la evaluación de la batería, excedió grandemente de 1.5 y la propiedad general de la batería fue también excelente en los Ejemplos 18 a 20. También es evidente de estos hechos que la temperatura de sinterización se ubicó dentro de un intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Mg, así que la batería de tipo moneda llegó a ser excelente en su propiedad general de la batería y en sus características cíclicas de carga y descarga, bajo el ambiente de alta temperatura. El Ejemplo 19 mostró el valor excelente máximo, respectivamente, en los renglones de la relación del mantenimiento de capacidad / retención, después del ciclo vigésimo, bajo la condición de 60° y el valor relativo de evaluación de la batería, entre estos Ejemplos. Se comprenderá que este hecho que la temperatura de sinterización, cuando se sintetizó el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Mg, fue especialmente establecido preferiblemente en 850°C. Se reconoce de estos resultados que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por la fórmula general: Li?+xMn2_x_yMeyP04, se sintetizó a una temperatura de sinterización ubicada dentro del intervalo de 800°C o más y 900°C o menos, aún cuando cualquier clase de metal Me diferente sea empleado y, por lo tanto, la batería de tipo moneda, cuyo deterioro se suprimió, se puede fabricar. Especialmente, se entenderá que la temperatura de sinterización se estableció en 850°C, de manera que el deterioro del desempeño bajo el ambiente de alta temperatura puede ser suprimido grandemente. Además, se encontró que el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, reemplazado con Cr, usando el Cr como el metal Me diferente, se usó como el material activo del cátodo, de manera que el deterioro del desempeño de la batería de electrólito no acuoso fue mejor suprimido bajo el ambiente de alta temperatura. Como es evidente de la descripción anterior, de acuerdo con el método para producir el material activo del cátodo de la presente invención, puesto que la temperatura de sinterización se especifica estará dentro del intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, en el cual se mantiene el buen desempeño del cátodo, se puede obtener aún si se emplea bajo un medio de temperatura que excede la temperatura ambiente. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, cuando se usa el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, como el material activo del cátodo de la batería de electrólito no acuoso, el material activo del cátodo que mantiene un buen desempeño del cátodo, puede ser producido en forma barata. Asimismo, de acuerdo con el método de fabricar la batería de electrólito no acuoso de la presente invención, el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, sintetizado usando la temperatura de sinterización especificada, que se encuentra en el intervalo de 800°C o mayor y 900°C o menor, se usa como el material activo del cátodo. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, la batería de electrólito no acuoso, excelente en sus propiedades bajo el ambiente de alta temperatura, especialmente excelente en sus características de carga y descarga bajo el ambiente de alta temperatura, se puede fabricar de una manera barata.

Claims (17)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para producir un material activo del cátodo, el cual produce un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por medio de la fórmula general Li?+xMn2_x-yMeyP04, como el material activo del cátodo, donde x se expresa por la relación de 0< x < 0.15 e y se expresa por la relación de 0 < y < 0.3, y Me es al menos una clase de elemento seleccionado del grupo que consta del Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al, este método comprende: una etapa de mezcla de las materias primas del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, para obtener un precursor; y una etapa de sinterización del precursor, obtenido en la etapa de mezcla, para obtener el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela; en que la temperatura de sinterización, en dicha etapa de sinterización, se encuentra dentro del intervalo de 800°C o más y 900°C o menos.
  2. 2. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que la etapa de sinterización se lleva a cabo en el aire atmosférico.
  3. 3. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Cr0.2O4.
  4. 4. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn1.8C?o.204.
  5. 5. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.9Nio.?04.
  6. 6. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Fe0.2O4.
  7. 7. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn!.8Alo.204.
  8. 8. El método para producir el material activo del cátodo, de acuerdo con la reivindicación 1, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.9Mg0.?O4.
  9. 9. Un método para fabricar una batería de electrólito no acuoso, que incluye un cátodo, que tiene un óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, expresado por la fórmula general de Li?+xMn2-x_yMeyP04, que sirve como un material activo del cátodo, donde x se expresa por la relación de 0< x < 0.15 e y se expresa por medio de la relación de 0 < y < 0.3 y Me es al menos una clase de elemento seleccionada del grupo que consta del Co, Ni, Fe, Cr, Mg y Al, un ánodo y un electrólito, este método comprende : una etapa de mezcla de las materias primas del óxido de litio y manganeso, de tipo espinela, para obtener un precursor; y una etapa de sínterización del precursor, obtenido en la etapa de mezcla, para obtener el óxido de litio y manganeso, de tipo espinela; en que la temperatura de sinterización, en dicha etapa de sinterización, se encuentra dentro del intervalo de 800°C o más y 900°C o menos.
  10. 10. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que la etapa de sinterización se lleva a cabo en el aire atmosférico.
  11. 11. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Cro.204.
  12. 12. El método para fabricar la 'batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Co0.2O4.
  13. 13. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.9Ni0.?O4.
  14. 14. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Fe0.2O4.
  15. 15. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.8Al0.2O4.
  16. 16. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que el material activo del cátodo es el LiMn?.gMg0.?O4.
  17. 17. El método para fabricar la batería de electrólito no acuoso, de acuerdo con la reivindicación 9, en que un material activo del ánodo, contenido en este ánodo, es una aleación de litio y aluminio, un material carbonoso, capaz de contaminar o descontaminar los iones de litio, y el propio metal de litio.
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