RU2010140374A - Анод для литий-ионного аккумулятора и способ его изготовления - Google Patents

Анод для литий-ионного аккумулятора и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2010140374A
RU2010140374A RU2010140374/07A RU2010140374A RU2010140374A RU 2010140374 A RU2010140374 A RU 2010140374A RU 2010140374/07 A RU2010140374/07 A RU 2010140374/07A RU 2010140374 A RU2010140374 A RU 2010140374A RU 2010140374 A RU2010140374 A RU 2010140374A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
formula
compound
lithium
electrolyte
Prior art date
Application number
RU2010140374/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2516372C2 (ru
Inventor
Нил М. ГОЛОВИН (US)
Нил М. ГОЛОВИН
Тайсон ТАН (US)
Тайсон ТАН
Original Assignee
Энердел.Инк. (Us)
Энердел.Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Энердел.Инк. (Us), Энердел.Инк. filed Critical Энердел.Инк. (Us)
Priority claimed from PCT/US2009/035989 external-priority patent/WO2009126377A2/en
Publication of RU2010140374A publication Critical patent/RU2010140374A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2516372C2 publication Critical patent/RU2516372C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

1. Анод, содержащий соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti5-yMyO12, ! где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния, и ! где 0<y≤1. ! 2. Анод по п.1, причем у=0,1. ! 3. Анод, содержащий соединение с формулой: ! Li4Ti5-yMoyO12, ! где 0<y≤1. ! 4. Анод, содержащий соединение с формулой Li4Ti4,9Mo0,1O12. ! 5. Батарея, содержащая: ! анод; ! катод; и ! электролит; ! причем анод содержит соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti5-yMyO12, ! где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния; и ! где 0<y≤1. ! 6. Батарея по п.5, причем у=0,1. ! 7. Батарея по п.5, причем общий потенциал составляет ниже приблизительно 1,7 В по отношению к литию. ! 8. Батарея, содержащая: ! анод; ! катод; и ! электролит; ! причем анод содержит соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti5-yMoyO12, ! где 0<y≤1. ! 9. Батарея, содержащая: !анод, содержащий соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti4,9Mo0,1O12; ! катод; и ! электролит. ! 10. Анод, содержащий соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti5-yMyO12-zXz, !где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния; ! где Х содержит халькоген; ! где 0<y≤1; и ! где 0<z≤2y. ! 11. Анод, содержащий соединение с формулой: ! Li4Ti5-yMoyO12-zXz, !где Х содержит халькоген; !где 0<y≤1; и ! где 0<z≤2y. ! 12. Анод, содержащий соединение с формулой: ! Li4Ti4,9Mo0,1O11,8X0,2, ! где Х содержит халькоген. ! 13. Анод, содержащий соединение с формулой Li4Ti4,9Mo0,1O11,8S0,2. ! 14. Батарея, содержащая: ! анод; ! катод; и ! электролит; ! причем анод содержит соединение на основе лития с формулой: ! Li4Ti5-yMyO12-zXz, ! где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состояще

Claims (25)

1. Анод, содержащий соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния, и
где 0<y≤1.
2. Анод по п.1, причем у=0,1.
3. Анод, содержащий соединение с формулой:
Li4Ti5-yMoyO12,
где 0<y≤1.
4. Анод, содержащий соединение с формулой Li4Ti4,9Mo0,1O12.
5. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния; и
где 0<y≤1.
6. Батарея по п.5, причем у=0,1.
7. Батарея по п.5, причем общий потенциал составляет ниже приблизительно 1,7 В по отношению к литию.
8. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMoyO12,
где 0<y≤1.
9. Батарея, содержащая:
анод, содержащий соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti4,9Mo0,1O12;
катод; и
электролит.
10. Анод, содержащий соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния;
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
11. Анод, содержащий соединение с формулой:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
12. Анод, содержащий соединение с формулой:
Li4Ti4,9Mo0,1O11,8X0,2,
где Х содержит халькоген.
13. Анод, содержащий соединение с формулой Li4Ti4,9Mo0,1O11,8S0,2.
14. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния;
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
15. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
16. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti4,9Mo0,1O11,8X0,2,
где Х содержит халькоген.
17. Батарея, содержащая:
анод, содержащий соединение с формулой Li4Ti4,9Mo0,1O11,8S0,2;
катод; и
электролит.
18. Соединение формулы:
Li4Ti5-yMyO12,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния; и
где 0<y≤1.
19. Соединение формулы:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния;
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
20. Соединение формулы:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
где Х содержит халькоген;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
21. Соединение формулы:
Li4Ti4,9Mo0,1O11,8X0,2,
где Х содержит халькоген.
22. Соединение формулы:
Li4Ti4,9Mo0,1O11,8S0,2,
причем упомянутое соединение является активным материалом анода литий-ионной батареи.
23. Батарея, содержащая:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит шпинель и по меньшей мере один легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния.
24. Транспортное средство, содержащее:
батарею, содержащую:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния; и
где 0<y≤1.
25. Транспортное средство, содержащее:
батарею, содержащую:
анод;
катод; и
электролит;
причем анод содержит соединение на основе лития с формулой:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
где М содержит легирующий материал, выбранный из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, циркония и гафния;
где Х содержит халькоген, выбранный из группы, состоящей из
серы, селена и теллура;
где 0<y≤1; и
где 0<z≤2y.
RU2010140374/07A 2008-03-04 2009-03-04 Анод для литий-ионного аккумулятора и способ его изготовления RU2516372C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3353808P 2008-03-04 2008-03-04
US61/033,538 2008-03-04
PCT/US2009/035989 WO2009126377A2 (en) 2008-03-04 2009-03-04 Anode for lithium-ion cell and method of making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010140374A true RU2010140374A (ru) 2012-04-10
RU2516372C2 RU2516372C2 (ru) 2014-05-20

Family

ID=43427727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140374/07A RU2516372C2 (ru) 2008-03-04 2009-03-04 Анод для литий-ионного аккумулятора и способ его изготовления

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110008676A1 (ru)
CN (1) CN101960655A (ru)
RU (1) RU2516372C2 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2595224A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-22 Süd-Chemie IP GmbH & Co. KG Doped lithium titanium spinel compound and electrode comprising the same
CN102646823B (zh) * 2012-05-17 2013-08-14 湖南瑞翔新材料股份有限公司 钛酸锂负极材料及制备方法和采用该负极材料制得的电池
CN103579600A (zh) * 2012-07-24 2014-02-12 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种过渡金属改性钛酸锂材料的制备方法
CN103840146A (zh) * 2012-11-27 2014-06-04 西安物华新能源科技有限公司 一种高振实密度钛酸锂材料的制备方法
US20150249275A1 (en) * 2014-02-28 2015-09-03 Hsueh-Hung HUANG Storage battery structure
CN103840130A (zh) * 2014-03-24 2014-06-04 四川剑兴锂电池有限公司 一种防止过放电的锂电池碳负极
CN105449187A (zh) * 2015-12-20 2016-03-30 华南理工大学 一种高性能共掺杂钛酸锂电极材料的制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366431A (en) * 1980-12-03 1982-12-28 Ehv Systems, Inc. Battery gassing detector
JPH03293935A (ja) * 1990-04-10 1991-12-25 Shimadzu Corp 充電検出装置
US5284721A (en) * 1990-08-01 1994-02-08 Alliant Techsystems Inc. High energy electrochemical cell employing solid-state anode
US6040089A (en) * 1997-02-28 2000-03-21 Fmc Corporation Multiple-doped oxide cathode material for secondary lithium and lithium-ion batteries
US6277521B1 (en) * 1997-05-15 2001-08-21 Fmc Corporation Lithium metal oxide containing multiple dopants and method of preparing same
JP4326041B2 (ja) * 1997-05-15 2009-09-02 エフエムシー・コーポレイション ドープされた層間化合物およびその作製方法
US6221531B1 (en) * 1998-07-09 2001-04-24 The University Of Chicago Lithium-titanium-oxide anodes for lithium batteries
JP4370027B2 (ja) * 1999-10-08 2009-11-25 パナソニック株式会社 組電池
EP1164680B1 (en) * 2000-04-28 2016-08-10 Panasonic Corporation Method for charging a battery pack including a plurality of battery units
US6437542B1 (en) * 2000-10-13 2002-08-20 Bor Yann Liaw Pressure-based battery charging
CA2327370A1 (fr) * 2000-12-05 2002-06-05 Hydro-Quebec Nouvelle methode de fabrication de li4ti5o12 pur a partir du compose ternaire tix-liy-carbone: effet du carbone sur la synthese et la conductivite de l'electrode
KR100422942B1 (ko) * 2001-05-22 2004-03-18 주식회사 엘지화학 안전성을 향상시키는 비수전해액 첨가제 및 이를 포함하는리튬이온 2차 전지
US6706445B2 (en) * 2001-10-02 2004-03-16 Valence Technology, Inc. Synthesis of lithiated transition metal titanates for lithium cells
JP2003157844A (ja) * 2001-11-20 2003-05-30 Sagaken Chiiki Sangyo Shien Center 非水二次電池用正極活物質、製造方法および非水二次電池
US7026074B2 (en) * 2002-02-15 2006-04-11 The University Of Chicago Lithium ion battery with improved safety
KR100595896B1 (ko) * 2003-07-29 2006-07-03 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 그의 제조 방법
US7476467B2 (en) * 2004-03-29 2009-01-13 Lg Chem, Ltd. Lithium secondary battery with high power
US8709655B2 (en) * 2004-11-26 2014-04-29 Sumitomo Chemical Company, Limited Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery
KR101451801B1 (ko) * 2007-02-14 2014-10-17 삼성에스디아이 주식회사 음극 활물질, 그 제조 방법 및 이를 채용한 음극과 리튬전지
CN100497180C (zh) * 2007-04-25 2009-06-10 北京理工大学 一种纳米晶锂钛复合氧化物的制备方法
US20090004563A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Zhimin Zhong Substituted lithium titanate spinel compound with improved electron conductivity and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20110008676A1 (en) 2011-01-13
CN101960655A (zh) 2011-01-26
RU2516372C2 (ru) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010140374A (ru) Анод для литий-ионного аккумулятора и способ его изготовления
ATE522942T1 (de) Sekundärbatterie
FR2902577B1 (fr) Accumulateur lithium-ion comprenant tio2-b comme materiau actif d&#39;electrode negative
CN103582971A (zh) 非水电解质电池
EP2278652A3 (en) Non-aqueous liquid electrolyte and non-aqueous liquid electrolyte secondary battery using the same
WO2009063838A1 (ja) リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池及びその製造方法
KR940006306A (ko) 비수용성 전해액의 2차 전지와 그 제조방법
JP2007531972A5 (ru)
RU2007131933A (ru) Аккумуляторная батарея с улучшенной подвижностью ионов лития и улучшенной емкостью элементов
JP2015133318A (ja) 非水電解液二次電池用正極活物質及びその製造方法
WO2009060603A1 (ja) 非水電解質二次電池用正極活物質ならびにそれを用いた非水電解質二次電池
JP2005150093A5 (ru)
RU2007149066A (ru) Литий-марганцевые соединения и способы их получения
Elia et al. A new, high energy Sn–C/Li [Li0. 2Ni0. 4/3Co0. 4/3Mn1. 6/3] O2 lithium-ion battery
RU2010106606A (ru) Сульфидный твердый электролитный материал
WO2007141568A3 (en) Lithium secondary battery for operation over a wide range of temperatures
KR980006595A (ko) 비수전해액계(非水電解液系) 이차전지
EP1050914A8 (en) Positive electrode, method of producing the same and lithium battery using the same
CN107623143A (zh) 一种含功能性添加剂的锂硫电池电解液及其应用
WO2009126377A8 (en) Anode for lithium-ion cell and method of making the same
CN104170124A (zh) 具有含LixSy的电极的储能系统
US10483527B2 (en) Cathode material for rechargeable magnesium battery and method for preparing the same
JP2011513936A5 (ru)
JP2005183116A5 (ru)
Alemu et al. Recent development of rechargeable solid-state metal-air batteries for electric mobility

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160305

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180323

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190305