SI23488A - Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje - Google Patents
Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje Download PDFInfo
- Publication number
- SI23488A SI23488A SI201000291A SI201000291A SI23488A SI 23488 A SI23488 A SI 23488A SI 201000291 A SI201000291 A SI 201000291A SI 201000291 A SI201000291 A SI 201000291A SI 23488 A SI23488 A SI 23488A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- precursor
- synthesis method
- lithium ion
- step synthesis
- lithium
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 72
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 46
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 40
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 31
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- -1 paintings Chemical class 0.000 claims description 10
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011532 electronic conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical class O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical class [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- JORQDGTZGKHEEO-UHFFFAOYSA-N lithium cyanide Chemical compound [Li+].N#[C-] JORQDGTZGKHEEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910011157 LiMBO Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910013275 LiMPO Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910015868 MSiO Inorganic materials 0.000 claims 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical class [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims 1
- 235000013490 limbo Nutrition 0.000 claims 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical class [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 claims 1
- 239000004408 titanium dioxide Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 32
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 20
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 229910001305 LiMPO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 2
- 229910010364 Li2MSiO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910011154 LiMBO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K iron(III) citrate Chemical compound [Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229940071125 manganese acetate Drugs 0.000 description 4
- UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);diacetate Chemical compound [Mn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UOGMEBQRZBEZQT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 4
- 229910000668 LiMnPO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 2
- 229910009731 Li2FeSiO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015858 MSiO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 2
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229960002413 ferric citrate Drugs 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 2
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 2
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 2
- 239000001341 hydroxy propyl starch Substances 0.000 description 2
- 229920003063 hydroxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229940031574 hydroxymethyl cellulose Drugs 0.000 description 2
- 235000013828 hydroxypropyl starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 2
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 2
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 2
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 2
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010689 LiFePC Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001428214 Polyides Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- QRVIVVYHHBRVQU-UHFFFAOYSA-H [Li+].[V+5].[O-]P([O-])(F)=O.[O-]P([O-])(F)=O.[O-]P([O-])(F)=O Chemical compound [Li+].[V+5].[O-]P([O-])(F)=O.[O-]P([O-])(F)=O.[O-]P([O-])(F)=O QRVIVVYHHBRVQU-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 239000000305 astragalus gummifer gum Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- NFCRBQADEGXVDL-UHFFFAOYSA-M cetylpyridinium chloride monohydrate Chemical compound O.[Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+]1=CC=CC=C1 NFCRBQADEGXVDL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- PLMFYJJFUUUCRZ-UHFFFAOYSA-M decyltrimethylammonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)C PLMFYJJFUUUCRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWFQJFPTTMIETC-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-amine;hydron;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[NH3+] TWFQJFPTTMIETC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M fluorosulfonate Chemical compound [O-]S(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
- C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
- C01G45/1235—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (Mn2O4)2-, e.g. Li2Mn2O4 or Li2(MxMn2-x)O4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
- C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
- C01G45/1242—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (Mn2O4)-, e.g. LiMn2O4 or Li(MxMn2-x)O4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/009—Compounds containing iron, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/80—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing one or more other elements
- C01G51/82—Compounds containing cobalt, with or without oxygen or hydrogen, and containing two or more other elements
-
- 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
- H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- 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
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Izum se nanaša na dvostopenjski sintezni postopek priprave enakomerno razporejenih delcev insercijsko aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje. V prvi stopnji pripravimo po modificiranem sol-gel postopku nanodelce prekurzorja brez litija v porozni matriki ogljičnega filma. Postopek sinteze v prvi stopnji obsega pripravo sola, geliranje, sušenje in termčno obdelavo v izbrani atmosferi. Prekurzor dobljen v prvi stopnji nato zmeljemo s spojino, ki je vir litija v stehiometričnem razmerju in po rekcijiv trdnem termično obdelamo v izbranem temperaturnem intervalu. Dobljen produkt so kristalografsko čisti, enakomerno veliki delci insercijsko aktivnih spojin (LiMPO4, Li2MSiO4, LiMBO3 in mešanih oksidov prehodnih kovin s splošno formulo LiyMXO4, kjer M = Mn, Fe, Co in Ni, X=Ti in Al ter y=1-3), ki so po sintezi enakomerno razporejeni v porozni ogljikovi matriki, kar zagotavlja ustrezne pogoje za njihovo uporabo v litijevih ionskih akumulatorjih. S sinteznimi pogoji v prvi stopnji (uporabljeni prekurzorji,koncentracija prekurzorjev, način geliranja in čas staranja gela, temperatura in čas termične obdelave, količina uporabljene organske faze, atmosfera termične obdelave) vplivamo na velikost insercijskih spojin, na njihovo porazdelitev ter na količino ogljikove faze.
Description
-1DVOSTOPENJSKA SINTEZNA METODA ZA PRIPRAVO KOMPOZITOV INSERCIJSKIH AKTIVNIH SPOJIN ZA LITIJEVE IONSKE AKUMULATORJE
Področje izuma
Predmet izuma je dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje. Metoda po izumu omogoča pripravo enakomerno razporejenih delcev insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje, s kontrolirano velikostjo delcev, v porozni ogljični matriki. Sintezna metoda omogoča v prvi stopnji nastanek nanodelcev prekurzorja brez litija v porozni matriki ogljičnega filma, ki se uporabi v drugi stopnji za reakcijo v trdnem z litijevo spojino. Insercijske aktivne spojine po izumu so enakomerno obdane s plastjo ogljika, ki zagotavlja elektronsko prevodnost nastalega kompozita ter izkazujejo optimalno poroznost, kar omogoča dobro ionsko ožičenje ter posledično elektrokemijsko aktivnost spojin.
Predloženi izum je s področja kemijske tehnologije, specifično kemijskih izvorov električne energije. Nanaša se na pripravo poroznih ogljičnih kompozitov insercijsko aktivnih spojin na osnovi polianionskih spojin, to je fosfatov, slikatov, boratov s splošno formulo L1MPO4, LiiMSiOzt, L1MBO3 in mešanih oksidov prehodnih kovin s splošno formulo LiyMX04, kjer M = Mn, Fe, Co in Ni, X=Ti in Al ter y=l-3, vključno z uporabo elektrod iz navedenih kompozitov za litijeve ionske akumulatorje.
Stanje tehnike
Shranjevanje električne energije iz obnovljivih virov predstavlja velik izziv, ki bo odločilno vplival na energetsko oskrbo človeštva v prihodnosti. Najbolj zanimivi obnovljivi viri, kot sta solarna ali vetrna električna energija, generirajo energijo, ki se s časom precej spreminja saj je odvisna od mnogih parametrov, na katere nimamo vpliva (dan-noč, vremenske razmere ipd.). Najbolj učinkovit način shranjevanja prenosne električne energije je v obliki kemijske energije, kjer litijevi ionski akumulatorji z visoko volumetrično in gravimetrično energijsko gostoto predstavljajo enega izmed ključnih principov shranjevanja. Princip delovanja litijevih ionskih akumulatorjev temelji na inserciji, to je vgradnji litijevega iona v gostiteljske strukture. Za
-2izmenjavo litija med delcem insercijske spojine in okolico, tipično nevodnim elektrolitom, je potrebno izpolniti pogoj, da imata litijev ion in elektron dostop do površine delca. Čim več je možnih mest na površini delca insercijskega spojine za izmenjavo litija, tem bolj enakomerna je izmenjava, manj je degradacije spojine in posledično je boljši tudi izkoristek celotnega akumulatorja. Trenutne tehnologije priprave elektrodnega kompozitnega materiala temeljijo na mešanju in homogenizaciji delcev aktivnih insercijskih spojin, dodatkov za izboljšanje elektronske prevodnosti in veziva (krojenje mikrostrukture). Odločilna vloga pri zagotavljanju homogenosti in poroznosti elektrodnega kompozita je v kvaliteti pripravljenih delcev insercijske spojine, to je v njihovi porazdelitvi po velikosti, aglomeraciji, sintranju itd. Sintezne tehnike to pomanjkljivost odpravljajo z večkratnim vmesnim mletjem med sintezo, sintezo v prisotnosti površinsko aktivnih snovi (surfaktantov), s sintezo monolitnih poroznih spojin in z nizkotemperatumo sintezo. Na takšen način pripravljeni kompoziti aktivnih insercijskih spojin izkazujejo aktivnost v litijevih ionskih akumulatorjih, ki pa ni nunjo najbolj optimalna. Obstajajo tudi aktivne insercijske spojine, katere ni mogoče pripraviti po zgoraj omenjenih sinteznih poteh in je potrebno uporabiti dve različni sintezni tehniki, ki omogočata pripravo aktivne insercijske spojine. Primer dvostopenjske sinteze, o kateri poroča literatura, je priprava aktivne insercijske spojine L1VPO4F (J. Barker, R. K. B. Gover, P. Burns, A. Bryan, M. Y. Saidi, and J. L. Swoyer (2005), Performance Evaluation of Lithium Vanadium Fluorophosphate in Lithium Metal and Lithium-ion Celiš, Journal of The Electrochemical Society, volumel52, pages A1776-A1779). V prvi stopnji so po karbotermalno redukcijski metodi pripravili VPO4 prekurzor, katerega so v drugi stopnji najprej zmleli s stehiometrično količino LiF in nato po reakciji v trdnem pripravili elektrokemijsko aktivno insercijsko spojino L1VPO4F. Dvostopenjska sinteza za pripravo insercijskih aktivnih spojin je bila uporabljena tudi pri sintezi Li2FeSiO4 (Z L. Gong, Υ. X. Li, G. N. He, J. Li, and Y. Yang (2008) Nanostructured I^FeSiCf electrode material synthesized through hydrothermal-assisted solgel process Electrochemical and Solid-State Letters, volume 11 pages A60-A63). Pri tej metodi so v prvi stopnji pripravili sol, ki so ga gelirali in nato segreli pod avtogenimi pogoji v hidrotermalnem reaktorju. Dobljeni produkt so v končni fazi žgali v inertni atmosferi. Tretja dvostopenjska sintezna metoda, ki jo zasledimo v literaturi, je priprava spojine LiFeSCLF (N. Recham, J.-N. Chotard, L. Dupont, C. Delacourt, W. Walker, M. Armand, J.-M. Tarascon, (2010) A 3.6 v lithium-based fluorosulphate insertion positive electrode for lithium-ion batteries, Nature Materials, Volume 9, Pages 68-74), kjer so najprej pripravili monohidrat FeSO4*H2O, ki je služil kot prekurzor za substitucijsko sintezo izmenjave H2O z LiF v
-3prisotnosti ionskih tekočin v hidrotermalnem reaktorju. Značilnost vseh treh postopkov omenjenih v literaturi je ta, da je bistvo takšnega pristopa kristalografska čistost pripravljenih spojin in ne optimizacija elektrodnega kompozita v smislu čim boljšega elektrokemijskega delovanja.
Tehnični problem
Primarna cilja pri načrtovanju priprave insercijskih aktivnih spojin za litijeve akumulatorje sta čim višja energijska gostota in čim boljša izkoriščenost njihove teoretične aktivnosti in s tem maksimalna kapaciteta. Za doseganje maksimalne kapacitete v želenem časovnem intervalu delovanja, na primer 10-urnem praznjenju akumulatorja, je potrebno delce aktivne spojine ožičiti. To pomeni, da moramo delce povezati z ionskim in elektronskim prevodnikom. To lahko v praksi zagotovimo s pravilnim krojenjem mikrostrukture kompozitne elektrode z nadzorovano porazdelitvijo izbranega trdnega elektronskega prevodnika med aktivne delce in nadzorovano poroznostjo kompozitne elektrode. Pri aktivnih spojinah, ki so bodisi slabi elektronski bodisi slabi ionski prevodniki, se pojavi še dodatna zahteva, namreč da delci insercijsko aktivne spojine ne smejo presegati velikosti nekaj deset nanometrov. Ponavadi je optimalna velikost v območju med 20 nm in 50 nm. V primeru tako majhnih aktivnih delcev postane krojenje kompozitnih elektrod izredno zahtevno in je odvisno od kvalitete sintetizirane insercijske aktivne spojine, to je od stopnje aglomeracije aktivnih nanodelcev, stopnje zasintranja delcev, porazdelitve velikosti aktivnih delcev.
Rešitev tega problema je sintezni pristop, kjer na primer uporabimo matrico v obliki surfaktanta ali templata, ki ju med ali po sintezi odstranimo. Tak pristop vodi do neaglomerirane porozne spojine, ki jo lahko naknadno še elektronsko ožičimo. Druga možna rešitev je uporaba organskih spojin, ki med zgorevanjem sproščajo večje količine plinov in tako tvorijo porozni kompozit, pri čemer se tvori tudi plast ogljika, ki omogoča, da so delci dobro elektronsko ožičeni. Vendar takšna sintezna metoda ni splošno uporabna za vse insercijsko aktivne spojine in tudi ne omogoča kontrolirane porazdelitve velikosti delcev oziroma debeline sten med porami.
Nobena od znanih rešitev pa ne ponuja splošnega recepta za sintezo poljubne insercijsko aktivne spojin s slabo elektronsko in ionsko prevodnostjo, ki bi hkrati omogočala nadzor
-4velikosti in porazdelitve velikosti aktivnih delcev, dobro elektronsko ožičenost in hkrati še dobro definiran porozni volumen okoli delcev.
Opis rešitve problema
Po izumu je naloga rešena za družino poroznih ogljičnih kompozitov insercijsko aktivnih spojin na osnovi polianionskih spojin, to je fosfatov, slikatov in boratov s splošno formulo LiMPO4, Li2MSiO4, L1MBO3 in mešanih oksidov prehodnih kovin s splošno formulo LiyMX04, kjer M = Mn, Fe, Co in Ni, X=Ti in Al ter y=l-3, vključno s pripravo elektrod iz navedenih kompozitov, za uporabo v litij ionskih akumulatorjih. Opisana je sinteza insercijsko aktivnih spojin z želeno velikostjo delcev v porozni ogljikovi matriki, ki jih pridobimo v dveh korakih, pri čemer v prvem koraku uporabimo modificiran sol-gel postopek za pripravo homogenega prekurzorja, v drugem koraku pa sintezo v trdnem med prekurzorjem iz prvega koraka in litijevo soljo. Prednost metode pred doslej znanimi sintezami je, da lahko z njo pripravimo kompozitne materiale s kontrolirano velikostjo insercijsko aktivnih delcev, ki so homogeno porazdeljeni v porozni ogljikovi matriki in s tem dobro elektronsko in ionsko ožičeni. Takšen postopek omogoča pripravo kompozitnih materialov, ki so primerni za katode v litijevih akumulatorjih z visoko reverzibilno kapaciteto in veliko močjo, ki se odraža v možnosti hitrega polnjenja in praznjenja akumulatorja.
Bistvena novost predlagane dvostopenjske sintezne metode je priprava homogeno razporejenega prekurzorja v porozni ogljični matriki po modificiranem sol-gel postopku v prvi stopnji sintezne metode. Velikost delcev in poroznost nastalega kompozita v prvi stopnji sta določeni s kemijskimi in fizikalnimi lastnostmi ter deležem organske faze, ki jo dodamo pri pripravi homogenega prekurzorja. Prvi stopnji sledi druga stopnja, v kateri po mehanizmu reakcije v trdnem z litijevo soljo dobimo kompozite insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje. Tako načrtovana dvostopenjska sintezna metoda omogoča pripravo enakomerno razporejenih delcev insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje s kontrolirano velikostjo delcev v porozni ogljični matriki. Uporaba kompozitnih materialov na osnovi predlagane dvostopenjske sinteze torej omogoča pripravo bolj homogenih elektrodnih kompozitov in posledično tudi boljše delovanje litijevega ionskega akumulatorja.
• · ·
Kratek opis slik
Izum bo opisan s skicami in z izvedbenimi primeri, ki prikazujejo:
SKICA 1: Kapaciteta materiala na osnovi LiMnPCfi, narejenega po izvedbenem primeru A. Prikazanih je 36 ciklov polnjenje/praznjenje. Gostota toka je znašala 9,7 mA/g aktivnega materiala. Material daje okoli 70 % teoretične kapacitete pri temperaturi 60°C.
SKICA 2: Kapaciteta materiala na osnovi LiFePC>4, narejenega po izvedbenem primeru B Prikazanih je 41 ciklov polnjenje/praznjenje. Gostota toka je znašala 20 mA/g aktivnega materiala. Material daje okoli 60 % teoretične kapacitete pri sobni temperaturi.
SKICA 3: Praškovni rentgenski diffaktogram materiala na osnovi LiMnPO4, narejenega po izvedbenem primeru A. Praškovni difraktogram kaže, da v materialu prevladuje kristalinična spojina LiMnPCfi.
SKICA 4: Praškovni rentgenski difraktogram materiala na osnovi LiFePO4, narejenega po izvedbenem primeru B. Praškovni difraktogram kaže, da v materialu prevladuje kristalinična spojina LiFePCL.
Podroben opis izuma
Poglavitna novost predlagane dvostopenjske sinteze pred znanimi sinteznimi metodami za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin je ta, da omogoča pripravo monodisperznih delcev želene velikosti, ki so obdani z elektronsko prevodno plastjo in so hkrati homogeno razporejeni v porozni matriki, ki omogoča dober dostop elektrolita do površine delcev. Predlagana sintezna metoda je splošno uprabna za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin, ki lahko delujejo kot katodni ali kot anodni materiali v litijevih ionskih akumulatorjih. Bistvo predlagane sintezne metode je modificirani sol-gel postopek, po katerem z izborom kemikalij, ki omogočajo nastanek sola in po geliranju tudi gela ter nadaljnji termični obdelavi gela dobimo homogen prekurzor, dispergiran v porozni ogljični matriki. Z uporabo modificiranega sol-gel postopka vplivamo na homogenost razporeditve kemikalij na atomskem nivoju med formiranjem gela, kakor tudi na kasnejšo homogeno razporeditev prekurzorja in poroznost celotne matrike, ki nastane zaradi uporabe organskih molekul pri formaciji gela. Velikost delcev in poroznost pripravljenega prekurzorja po prvi stopnji je odvisna od fizikalnih • · ·
-6in kemijskih lastnosti organske faze, uporabljene za formacijo sola in gela, načina staranja sola in gela, od uporabljenega katalizatorja za formiranje gela, od načina sušenja gela, kakor tudi od koncentracije kemikalij za tvorbo insercijske spojine, ter temperature in časa termične obdelave v prvem koraku, hitrosti segrevanja, sestave uporabljenega plina in metode termične obdelave (stacionarna termična obdelava ali kontinuima termična obdelava). Homogeni prekurzor, pripravljen v prvem koraku predlagane sintezne metode, se v drugem koraku uporabi za pripravo želene insercijsko aktivne spojine z reakcijo v trdnem, pri čemer je potrebno v primernem molamem razmerju dodati litijevo sol, ki nato po reakciji v trdnem reagira s homogeno razporejenimi delci prekurzorja iz prve stopnje. Bistvena novost predlagane sintezne metode je ravno v tem, da porozna matrika, v kateri so homogeno porazdeljeni delci prekurzorja iz prve stopnje, onemogoča ali znatno zavira rast delcev v drugi stopnji. Tako lahko pripravimo različne kompozite insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje s kontrolirano velikostjo delcev, ki imajo enakomerno razporejene delce v porozni ogljični matriki. Insercijsko aktivne spojine so bodisi iz skupine polianionskih aktivnih spojin, prednostno fosfatov, slikatov, boratov s splošno formulo L1MPO4, Li2MSiO4, L1MBO3 ali na osnovi mešanih oksidov prehodnih kovin s splošno formulo LiyMXC>4, kjer M = Mn, Fe, Co in Ni, X=Ti in Al ter y=l-3.
Spreminjanje parametrov obeh sinteznih korakov omogoča spreminjanje velikosti delcev insercijsko aktivnih spojin v območju od 5 nm do 5000 nm, kakor tudi spreminjanje poroznega volumna med delci, ki ga zaseda ogljikova faza, ki nastane med razpadom organske komponente v gelu. Odvisno od zahtev, kijih imamo pri sintezi insercijsko aktivne spojine za litijeve ionske akumulatorje, lahko uporabimo različne organske prekurzorje kot so etil celuloza, želatina, hidroksi metil celuloza, hidroksipropilni škrob, guar gumi, sladkorji, maltodekstrin, metil celuloza, polidekstroza, sladkor, tragacanth gumi, ksantan gumi, oksalna kislina, citronska kislina. Kot organske prekurzorje lahko uporabimo tudi površinsko aktivne snovi kot so heksadecil triamonium bromide, decil trimethil amonium bromide, cetil trimethil amonium bromide, dodecil amonium chloride, cetilpiridinum klorid. Dodatno lahko uporabimo še ogljik v obliki grafita, saj, nanocevk.
Delež uporabljene organske faze v prvi stopnji sinteze je lahko od 5 ut. % do 95 ut.%. Kot vir prehodne kovine v prvi stopnji uporabimo divalentne in trovalentne soli na osnovi mangana, niklja, železa, kobalta ali njihovo mešanico, pri čemer posamezen atomski delež posamezne soli v mešanicah lahko znaša od 0.5% do 99.5%. V prvi stopnji dodamo, odvisno od želene kemijske sestave insercijsko aktivne spojine, kemikalije na osnovi fosfatnega aniona, boratnega
-Ίaniona, sulfatnega aniona, silikatnega aniona ali silicijevega dioksida ali spojine na osnovi titatnovega oksida ali mešanice med njimi, pri čemer delež posameznega prekurzorja v mešanicah lahko znaša od 0.5% do 99.5%. Začetne kemikalije in organsko fazo v potrebnem razmerju raztopimo v topilu, ki je lahko na osnovi polarnih ali nepolamih tekočin. Nastali sol staramo pri sobni ali povišani temepraturi v časovnem intervalu od 1 ure do 10 dni, nato iniciramo nastanek gela z iniciatorji, ki so etil celuloza, želatina, hidroksi metil celuloza, hidroksipropilni škrob, guar gumi, sladkorji, maltodekstrin, metil celuloza, polidekstroza, sladkor, tragacanth gumi, ksantan gumi, oksalna kislina, citronska kislina ter na koncu pripravljeni prekurzor po modificiranem sol-gel postopku posušimo pri temperaturi od -195°C do 120°C. Postopek sušenja je lahko počasno odparevanje topila, odparevanje topila pod superkritičnimi pogoji, sušenje aeorgela, sušenje razpršenega gela v izbrani atmosferi kot je zrak, dušik, argon, vakuum in pri izbrani temperaturi v območju med -195°C do 120°C. Posušeni gel tako vsebuje kemikalije, ki so porazdeljene na atomskem nivoju in so kemijsko koordinirane z uporabljeno organsko fazo. Morfologija posušenega gela je odvisna od načina sušenja. Način sušenja vpliva tudi na fizikalne in kemijske lastnosti posušenega gela. Slednje pa lahko vplivajo na velikost nastalih delcev ter na poroznost nastalih struktur po termični obdelavi v zaščitni atmosferi, ki je preferenčno argon, dušik, helij, ogljikov dioksid, ogljikov monoksid ali mešanica med omenjenimi plini v kakršnem koli razmerju. Pred termično obdelavo posušeni gel prepihujemo vsaj 30 minut s pretokom od 10 - 500 mL/min v pretočni cevni peči. Temperatura termične obdelave praviloma ni nižja od 400°C in ne višja od 1400°C, hitrost segrevanja je od 0.1°C/min do 200°C/min, čas termične obdelave pa je od 1 minute do 96 ur. Hitrost ohlajanja je lahko od 0.1°C/min do zelo visokih hitrosti, ki jih dosežemo z metodo ohlajanja vzorca s pomočjo tekočega dušika, katerega temperatura znaša -196°C. Produkt, dobljen po končani termični obdelavi je homogen prekurzor, ki ga uporabimo v drugi stopnji za reakcijo v trdnem z Li(I) soljo, kjer je Li(I) sol lahko Li-acetat, Li-citrat, LiOH, L12CO3, L1NO3, LiCl, L12SO4, Li2SO3 L11H2PO4, L12HPO4, L13PO4, LiCN, Li-benzoat, Li-acetil acetonat, litijeve soli alkoksidov. Predhodno je potrebno litijevo sol in homogeni prekurzor homogenizirati v potrebnem stehiometričnem razmerju, in sicer z mletjem v časovnem intervalu od 1 min do 24 ur. Homogenizacija z mletjem lahko obsega mletje v visokoenergijskem mlinu, homogenizacijo v nizkoenergijskem krogličnem mlinu, mletje s pestičem v terilnici ali kaj podobnega. Mešanico homogenega prekurzorja iz prve stopnje in litija po mletju termično obdelamo v pretočni zaščitni atmosferi, ki je preferenčno argon, dušik, helij, ogljikov dioksid, ogljikov monoksid ali mešanica med omenjenimi plini v kakršnem koli • · ·
-8razmerju, pri temepraturi od 200°C do 950°C. Hitrost segrevanja je od 0.1°C/min do 200°C/min, čas termične obdelava pa je od 1 minute do 96 ur. Hitrost ohlajanja je lahko od 0.1°C/min do zelo visokih hitrosti, ki jih dosežemo z metodo ohlajanja vzorca s pomočjo tekočega dušika, katerega temperatura znaša -196°C. Po tem postopku pripravljene kompozite insercijskih aktvnih spojin uporabimo kot elektrodni material za litijeve ionske akumulatorje. Elektrode pripravimo s homogenizacijo aktivnega materiala z elektronsko prevodnimi sajami in vezivom ter homogeno suspenzijo nanesemo po površini tokovnega nosilca. Tipičen nanos aktivnega materiala na tokovni nosilec je 1-10 mg/cm2. Tokovni nosilec je lahko aluminijeva folija ali mrežica, bakrena folija ali mrežica, jeklena folija ali mrežica oziroma katerikoli drug kompatibilen tokovni nosilec. Uporabljeno vezivo je lahko politetrafluoro etilen, poliviniliden fluorid, poliimid, etilen-propilen-dien-terpolimer in podobni polimeri, kot uporabljeni elektronski prevodnik pa lahko uporabimo saje, grafit, kovinske delce ali elektronsko prevodni polimer. Razmerje med dodatki, to je vezivom in elektronskim prevodnikom ter aktivno spojino je od 0.1:9.9 do 9:1. Pripravljene elektrokemijsko aktivne elektrode na osnovi kompozitov insercijsko aktivnih spojin vgradimo v litijev ionski akumulator z ustrezno nasprotno elektrodo in komercialnim nevodnim elektrolitom ter vse skupaj ločimo s komercialnim separatorjem in zapremo v ohišje, ki ne prepušča zraka in ki omogoča zunanje priključke za elektrode.
Opis rešitve z izvedbenimi primeri:
A) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine LiMnPO4, vgrajene v porozno ogljikovo matriko, vsebuje naslednje korake:
a) Priprava homogeno dispergiranega prekurzorja v porozni oljični matriki po sol-gel postopku', najprej pripravimo homogeno zmes reaktantov. Ob mešanju raztopimo: 0,1- 20 g mangan acetata (Ο^όΜηΟζίΜΗίΟ, Fluka Cat.no.: 63537), 0.1-20 g citronske kisline (C6HgO7, Sigma-Aldrich Cat.no.: C8,315-5). Tej raztopini nato dodamo ustrezno količino fosforjeve kisline (H3(PO)4, Merck, Cat.no.: 1.00573.1000), da dobimo ustrezno molsko razmerje Mn:P je 1:1. Po potrebi homogeno zmes reaktantov pred termično obdelavo posušimo. Nato formiramo prekurzor v obliki nanodelcev Μη2Ρ2θ7, ki so homogeno razporejeni v porozni ogljikovi matriki s termično obdelavo pri kontroliranih pogojih. V ta namen homogeno zmes reaktantov segrejemo s hitrostjo 0.1-200°C/min na 400°C - 1000 °C v inertni ali redukcijski atmosferi za
-90.1-10 h. Nastali kompozit vsebuje ožičene nanodelce Μη2Ρ2θ7, ki so homogeno razporejeni v porozni ogljikovi matriki.
b) Sinteza insercijsko aktivne spojine LiMnPCh, vgrajene v porozno ogljikovo matriko z reakcijo v trdnem: V drugi stopnji pripravljenemu kompozitu iz prve stopnje po reakciji v trdnem dodamo ustrezno količino LiOH, da dobimo ustrezno molsko razmerje Li:Mn, ki mora znašati 1:1. Nastalo zmes homogeniziramo s kontinuimim mletjem v časovnem intervalu 0.1-6 h. Končni kompozitni material dobimo s termično obdelavo homogene zmesi pri kontroliranih pogojih tako, da ga s hitrostjo 0.1-200°C/min segrejemo na 400°C do 1000 °C v inertni atmosferi argona za 0.1-20 h. Po segrevanju vzorec ohladimo na sobno temperaturo s hitrostjo 0.1-200°C/min. Dobljeni produkt vsebuje homogeno razporejene insercijsko aktivne delce LiMnPO4 v porozni ogljikovi matriki.
c) Karakterizacija: Pred uporabo se kvaliteta dobljenega materiala preveri z rentgensko praškovno analizo. Če difraktogram ustreza zahtevani stukturi, se dobljeni material uporabi za pripravo katodnega kompozita za litijeve ionske akumulatorje
B) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine LiFePCL, vgrajene v porozno ogljikovo matriko.
Postopek priprave je enak kot v izvedbenem primeru A, le da pri pripravi homogene zmesi reaktantov namesto manganovega acetata uporabimo železov citrat.
C) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine LiMnBOj, vgrajene v porozno ogljikovo matriko.
Postopek priprave je enak kot v izvedbenem primeru A, le da pri pripravi homogene zmesi reaktantov namesto fosforjeve kisline uporabimo borovo kislino (H3BO3, Aldrich Cat.no.: 23,646-2).
D) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine LiFeBC>3, vgrajene v porozno ogljikovo matriko.
Postopek priprave je enak kot v izvedbenem primeru A, le da pri pripravi homogene zmesi reaktantov namesto manganovega acetata in fosforjeve kisline uporabimo železov citrat (C6H5FeO7, Sigma Cat.no.: F6129) in borovo kislino (H3BO3, Aldrich Cat.no.: 23,646-2).
E) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine Li2FeSiO4, vgrajene v porozno ogljikovo matriko, vsebuje naslednje korake:
• · ·
-10a) Priprava homogeno dispergiranega prekurzorja v porozni oljični matriki po sol-gel postopku·, najprej pripravimo homogeno zmes reaktantov. 0.1- 20 g silicijevega dioksida (SiO2, Riedel-de Haen Cat.no.: 13760) dispergiramo v ultrazvočni kopeli. Tej raztopini nato dodamo ustrezno količino železovega citrata (CgHsFeCb, Sigma Cat.no.: F6129), da dobimo ustrezno molsko razmerje Fe:Si je 1:1. Ob mešanju dodamo 0.1-20 g citronske kisline (CeHgCb, SigmaAldrich Cat. No.: C8,315-5) in 0.1-20 g oksalne kisline (Ό2Η2Ο4χ2Η2Ο, Fluka Cat.no.: 75702). Po potrebi homogeno zmes reaktantov pred termično obdelavo posušimo. Nato formiramo prekurzor v obliki nanodelcev oz. amorfnih železo silikatnih spojin, ki so homogeno razporejeni v porozni ogljikovi matriki s termično obdelavo pri kontroliranih pogojih. V ta namen homogeno zmes reaktantov segrejemo s hitrostjo 0.1-200°C/min na 400°C - 1000°C v inertni ali redukcijski atmosferi za 0.1-10 h. Nastali kompozit vsebuje ožičene nanodelce oz. amorfnih železo silikatnih spojin, ki so homogeno razporejeni v porozni ogljikovi matriki.
b) Sinteza insercijsko aktivne spojine LiiFeSiCf, vgrajene v porozno ogljikovo matriko z reakcijo v trdnem: V drugi stopnji pripravljenemu kompozitu iz prve stopnje po reakciji v trdnem dodamo ustrezno količino LiOH (Sigma-Aldrich, Cat.no.: 442410), da dobimo ustrezno molsko razmerje Li:Fe, ki mora znašati 2:1. Nastalo zmes homogeniziramo s kontinuimim mletjem v časovnem intervalu 0.1-6 h. Končni kompozitni material dobimo s termično obdelavo homogene zmesi pri kontroliranih pogojih tako, da ga s hitrostjo 0.1 -200°C/min segrejemo na 400°C do 1000 °C v inertni atmosferi argona za 0.1-20 h. Po segrevanju vzorec ohladimo na sobno temperaturo s hitrostjo 0.1-200°C/min. Dobljeni produkt vsebuje homogeno razporejene insercijsko aktivne delce Li2FeSiO4 v porozni ogljikovi matriki.
F) Priprava kompozitnega materiala insercijsko aktivne spojine LiiMnSitU, vgrajene v porozno ogljikovo matriko:
Postopek priprave je enak kot v izvedbenem primeru E, le da pri pripravi homogene zmesi reaktantov namesto železovega citrata uporabimo manganov acetat (C4H6MnO4x4H2O, Fluka Cat.no.: 63537) in ne dodamo oksalno kislino.
G) Elektrokemijska karakterizacija insercijskih aktivnih materialov:
a) Priprava elektrodnega kompozita: Homogeno razporejeno insercijsko aktivno spojino v porozni ogljikovi matriki uporabimo za pripravo elektrodnega kompozita tako, da v izbrani posodi zmeljemo 10-99 ut.% pripravljenega aktivnega materiala na osnovi izbrane insercijske • ·
-11spojine, 1-50 ut.% visoko prevodnih saj ali drugega dodatka za izboljšanje elektronske prevodnosti (kot so grafit, kovinski delci, elektronsko prevodni polimeri) in 0-50 ut.% veziva (politetrafluoro etilen, poliviniliden fluorid, poliimid, etilen-propilen-dien-terpolimer in podobni polimeri). Elektrodni kompozit enakomerno nanesemo na tokovni nosilec (preferenčno kompatibilno tanko kovinsko folijo ali kovinsko mrežico) in stisnemo, tako daje končna debelina nanosa od 0.001 mm do 0.5 mm, pri čemer je porozni volumen od 10-90%. Sestavljanje akumulatorja; Delovno elektrodo z 0.1-100 mg/cm2 insercijsko aktivne spojine namočimo v aprotični elektrolit (tipično 1 M raztopina LiPFg v mešanici etilenkarbonata in dimetilkarbonata). Kot negativno elektrodo uporabimo elektrodo iz kovinskega litija, grafita ali podobnega anodnega aktivnega materiala za litijeve ionske akumulatorje. Elektrodi, ki ju sestavimo v aktivni elektrokemijski člen, sta ločeni s tipičnim separatorjem za litijeve baterije, ki je prepusten za litijeve ione. Elektrokemijski člen vgradimo v akumulatorsko ohišje, ki je vnaprej pripravljeno, v suhi komori (atmosfera argona z vsebnostjo vode < lppm (lmg/L)). Tako pripravljen akumulator nato uporabimo za test njegove kapacitete in reverzibilnosti. Testiranje akumulatorja: Tokovna vodila pripravljenega akumulatorja pripnemo na kable instrumenta, ki omogoča uporabo različnih vrednosti konstantnega električnega toka in hkratno merjenje spremembe napetosti akumulatorja s časom. Napetostno območje delovanja akumulatorja je omejeno pri oksidaciji z napetostjo od 4 V glede na kovinski litij do 4.6 V glede na kovinski litij in pri redukciji z napetostjo od 1 V glede na kovinski litij do 2 V glede na kovinski litij. Kapaciteto akumulatorja izračunamo iz pretečene elektrenine, ki jo normaliziramo z maso elektrodnega kompozita.
Claims (14)
- -12PATENTNI ZAHTEVKI;1. Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje, označena s tem, da je v prvi stopnji pripravljen homogeno dispergiran prekuzor v porozni ogljični matriki in je v drugi stopnji po mehanizmu reakcije v trdem uporabljen za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeve ionske akumulatorje.
- 2. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevku 1, označena s tem, da je homogeno dispergiran prekurzor v obliki delcev, ki so spojina brez litija in so enakomerne velikosti ter enakoememo porazdeljeni v porozni ogljični matriki.
- 3. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevku 1 in 2, označena s tem, da se za pripravo homogeno dispergiranega prekurzorja uporabljajo manganove, železove, kobaltove, nikljeve soli ali mešanica teh soli, kjer atomski delež posamezne soli znaša od 0.5% do 99.5%.
- 4. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevku 1 in 2, označena s tem, da se za pripravo homogeno dispergiranega prekurzorja uporabljajo soli fosfata, borata, silikata, titan dioksida ali mešanica teh soli, pri čemer delež posameznega spojine znaša od 0.5% do 99.5%.
- 5. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevku 1 in 2, označena s tem, da se za pripravo homogeno dispergiranega prekuzorja uporabljajo organski prekurzorji in po potrebi ogljik, pri čemer je delež uporabljenega organskega prekurzorja in ogljika v prvi stopnji od 5 ut.% do 95 ut.%.
- 6. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-5, označena s tem, da soli in organski prekurzor bodisi raztopimo ali dispergiramo v tekočem mediju in topilo odparimo s počasnim odparevanjem, z odparevanjem topila pod superkritičnimi pogoji, s sušenjem aeorgela ali sušenjem v izbrani atmosferi kot je zrak, dušik, argon, vakuum in pri izbrani temperaturi v območju med -195 C do +120 C.
- 7. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-6, označena s tem, da je posušena mešanica soli in organskega prekurzorja termično obdelana v zaščitni atmosferi, preferenčno v argonu, dušiku, heliju, ogljikovem monoksidu, ogljikovem dioksidu ali mešanici omenjenih plinov v kakršnem koli razmerju.
- 8. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-7, označena s tem, daje temperatura termične obdelave mešanice soli in organskega prekurzorja v območju od 400°C do-131400°C, pri čemer je hitrost segrevanja in ohlajanja pri termični obdelavi od 0.1°C/min do 200°C/min.
- 9. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-8, označena s tem, da se homogeno dispergiranemu prekurzorju iz prve stopnje dodajo Li(I) soli (kjer je Li(I) sol lahko Liacetat, Li-citrat, LiOH, Li2CO3, LiNO3, LiCl, Li2SO4, Li2SO3 LiiH2PO4, Li2HPO4, Li3PO4, LiCN, Li-benzoat, Li-acetil acetonat, litijeve soli alkoksidov) v potrebnem stehiometričnem razmerju in se vse skupaj melje v časovnem intervalu od 1 min do 24 ur.
- 10. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-9, označena s tem, da se reakcijo v trdnem v drugi stopnji izvede pri temperaturi od 200°C to 950°C.
- 11. Dvostopenjska sintezna metoda po zahtevkih 1-10, označena s tem, da omogoča pripravo insercijsko aktivnih spojin na osnovi polianionskih spojin, prednostno fosfatov, slikatov, boratov s splošno formulo LiMPO4, Li2MSiO4, LiMBO3 in mešanih oksidov prehodnih kovin s splošno formulo LiyMXO4, kjer M = Mn, Fe, Co in Ni, X=Ti in Al ter y=l-3
- 12. Insercijska aktivna spojina za litijeve ionske akumulatorje, narejena po zahtevkih 1-12, označena s tem, da je ob dodatku primernega veziva in elektronskega prevodnika uporabna kot elektrokemijsko aktivna elektroda v litijevih ionskih akumulatorjih.
- 13. Elektrokemijsko aktivna elektroda po zahtevku 12, označena s tem, daje uporabljeno vezivo politetrafluoro etilen, poliviniliden fluorid, poliimid, etilen-propilen-dienterpolimer in podobni polimeri ter kot uporabljeni elektronski prevodnik saje, grafit, kovinski delci ali elektronsko prevodni polimer.
- 14. Litijevi ionski akumulator, označen s tem, da je elektrokemijsko aktivna elektroda narej ena po zahtevkih 1-13.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201000291A SI23488A (sl) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje |
| EP11788616.8A EP2619137B1 (en) | 2010-09-22 | 2011-09-19 | A two-step synthesis method for the preparation of composites of insertion active compounds for lithium-ion batteries |
| PCT/SI2011/000050 WO2012039687A1 (en) | 2010-09-22 | 2011-09-19 | A two-step synthesis method for the preparation of composites of insertion active compounds for lithium-ion batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201000291A SI23488A (sl) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI23488A true SI23488A (sl) | 2012-03-30 |
Family
ID=45048182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI201000291A SI23488A (sl) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2619137B1 (sl) |
| SI (1) | SI23488A (sl) |
| WO (1) | WO2012039687A1 (sl) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014032588A1 (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-06 | 台湾立凯电能科技股份有限公司 | 电池复合材料及其前驱物的制备方法 |
| US9343743B2 (en) | 2013-04-18 | 2016-05-17 | Changs Ascending Enterprise Co., Ltd. | Methods and systems for making an electrode free from a polymer binder |
| JP2015072853A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 三井造船株式会社 | リチウム二次電池用正極材料及びその製造方法 |
| CN103681476B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-06-08 | 太原理工大学 | 一种铜导线绝缘材料阻挡体的制备方法 |
| CN103887496B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-04-06 | 山东大学 | 一种高性能锂离子电池正极材料LiMBO3@C复合材料的制备方法 |
| EP3186844B1 (en) * | 2014-07-24 | 2021-11-10 | Changs Ascending Enterprise Co. Ltd. | Methods and systems for making an electrode free from a polymer binder |
| CN108358210B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-12-25 | 河北大学 | 一种金属间化合物与气凝胶的复合材料及其制备方法和应用 |
| CN110729481A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-24 | 湖北大学 | 一种锂离子电池负极活性材料MnxFe1-xC2O4合成方法和应用 |
| CN111320211A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-23 | 吉林师范大学 | 一种钙钛矿型锰酸钙材料及其制备方法与其在宽温区锂离子电池中的应用 |
| CN114497713B (zh) * | 2022-02-15 | 2024-03-26 | 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 | 一种含氟固态电解质及其制备方法与应用 |
| CN117813256B (zh) * | 2023-11-17 | 2025-08-26 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用 |
-
2010
- 2010-09-22 SI SI201000291A patent/SI23488A/sl not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-09-19 EP EP11788616.8A patent/EP2619137B1/en not_active Not-in-force
- 2011-09-19 WO PCT/SI2011/000050 patent/WO2012039687A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2619137B1 (en) | 2016-07-20 |
| EP2619137A1 (en) | 2013-07-31 |
| WO2012039687A1 (en) | 2012-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SI23488A (sl) | Dvostopenjska sintezna metoda za pripravo kompozitov insercijskih aktivnih spojin za litijeva ionske akumulatorje | |
| Wang et al. | Olivine LiFePO 4: the remaining challenges for future energy storage | |
| Aravindan et al. | LiMnPO 4–A next generation cathode material for lithium-ion batteries | |
| Cheng et al. | Modification of Li 2 MnSiO 4 cathode materials for lithium-ion batteries: a review | |
| Pan et al. | Hydrothermal synthesis of well-dispersed LiMnPO4 plates for lithium ion batteries cathode | |
| Wang et al. | A simple and inexpensive synthesis route for LiFePO4/C nanoparticles by co-precipitation | |
| Rommel et al. | Challenges in the synthesis of high voltage electrode materials for lithium-ion batteries: a review on LiNiPO4 | |
| Conte et al. | A review on the application of iron (III) fluorides as positive electrodes for secondary cells | |
| Xu et al. | Monodispersed LiFePO4@ C core–shell nanostructures for a high power Li-ion battery cathode | |
| Li et al. | A monodispersed nano-hexahedral LiFePO4 with improved power capability by carbon-coatings | |
| Oh et al. | Polyvinylpyrrolidone-assisted synthesis of microscale C-LiFePO4 with high tap density as positive electrode materials for lithium batteries | |
| He et al. | Ionic liquid-assisted solvothermal synthesis of hollow Mn2O3 anode and LiMn2O4 cathode materials for Li-ion batteries | |
| CN101540398A (zh) | 一种用于锂二次电池的介孔结构磷酸盐材料及其制备方法 | |
| Cheng et al. | Immobilization of nanosized LiFePO4 spheres by 3D coralloid carbon structure with large pore volume and thin walls for high power lithium-ion batteries | |
| Song et al. | Controllable synthesis, morphology evolution and electrochemical properties of LiFePO 4 cathode materials for Li-ion batteries | |
| Wang et al. | Carbon-wrapped TiO2 nanocubes exposed with (001) active facets for high-rate and long-life lithium-ion batteries | |
| Liu et al. | Synthesis of flower-like LiMnPO4/C with precipitated NH4MnPO4· H2O as precursor | |
| Bao et al. | Controllable synthesis and morphology evolution of hierarchical LiFePO4 cathode materials for Li-ion batteries | |
| Oh et al. | Olivine LiCoPO 4–carbon composite showing high rechargeable capacity | |
| El Khalfaouy et al. | Solution combustion synthesis and electrochemical properties of yttrium-doped LiMnPO4/C cathode materials for lithium ion batteries | |
| Yang et al. | Oleic acid-assisted preparation of LiMnPO4 and its improved electrochemical performance by Co doping | |
| Recham et al. | Hydrothermal synthesis, silver decoration and electrochemistry of LiMPO4 (M= Fe, Mn, and Co) single crystals | |
| Zhang et al. | Preparation of neodymium‐doped LiMnPO4/C cathode by sol‐gel method with excellent electrochemical performance for lithium‐ion batteries | |
| Sun et al. | Low-temperature synthesis of LiFePO4 nanoplates/C composite for lithium ion batteries | |
| He et al. | Electrochemical properties of V and Ti co-doping Li1. 02FePO4/C material prepared by solid-state synthesis route |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20120412 |
|
| SP73 | Change of data on owner |
Owner name: KEMIJSKI INSTITUT; SI Effective date: 20130826 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20180508 |