WO2014006600A1 - Molten product containing lithium - Google Patents

Molten product containing lithium Download PDF

Info

Publication number
WO2014006600A1
WO2014006600A1 PCT/IB2013/055515 IB2013055515W WO2014006600A1 WO 2014006600 A1 WO2014006600 A1 WO 2014006600A1 IB 2013055515 W IB2013055515 W IB 2013055515W WO 2014006600 A1 WO2014006600 A1 WO 2014006600A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
product
phase
product according
less
carbon
Prior art date
Application number
PCT/IB2013/055515
Other languages
French (fr)
Inventor
Yves Boussant Roux
Arnaud APHECEIXBORDE
Sylvain Petigny
Costana Mihaela IONICA BOUSQUET
Caroline Levy
Benoît WATREMETZ
Original Assignee
Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen
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 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen filed Critical Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen
Publication of WO2014006600A1 publication Critical patent/WO2014006600A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/005Alkali titanates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485Selection 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • C01P2002/54Solid solutions containing elements as dopants one element only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a lithium-based molten product and a process for producing such a product.
  • This product may in particular be used as electrode material, in particular in a lithium-ion battery.
  • the invention also relates to such a battery.
  • State of the art
  • Lithium titanium oxide or "LTO” materials are used in particular for the manufacture of lithium-ion battery anodes.
  • the oxide of structure Li 4 Ti 5 0i 2 spinel in which the titanium may be optionally partially substituted and the oxide Li 2 Ti 3 0 7 , in which lithium and / or titanium may be optionally partially substituted, the electroneutrality of said oxides being ensured by the oxygen content.
  • These oxides are generally manufactured by the following methods:
  • WO2010 / 1 12103 describes sintered products of general formula Li 2 Ti 3 0 7 in which lithium and / or titanium may be substituted with carbon and / or metal ions.
  • the inventors have found that, for a carbon content of less than 2.5% by weight, the sintered products according to WO2010 / 1 12103 do not make it possible to manufacture a lithium-ion battery having an initial capacity greater than 140 mAh / g. for charging and discharging cycles of 1 C.
  • this object is achieved by means of a polycrystalline molten product in which the mass content of elements Li, Ti, A, M and C, expressed according to the formula Li x Ti y A has M m Cc0 7 , is greater than 95%, the contents of the other elements of said product being expressed in the form of the most stable corresponding oxides if said oxides exist, or otherwise expressed in elemental form,
  • A being a member selected from Na, K, H, Mg , Y, P and mixtures thereof
  • M being a member selected from Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, and mixtures thereof, with 1.5 ⁇ x ⁇ 2.5, 2 ⁇ y ⁇ 3.4, 0 ⁇ a ⁇ 0.5, 0 ⁇ m ⁇ 1.5, and 0.004 ⁇ c ⁇ 1, x, y, a, m and c being atomic indices, the phase level of Li 2
  • said other elements are in the form of oxides for more than 95%, more than 99%, or even substantially 100% by weight.
  • a product according to the invention allows, in an unexplained way, to obtain batteries having a stable capacity.
  • a product according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
  • Element A is selected from the group consisting of sodium, hydrogen, magnesium, phosphorus and mixtures thereof and / or the element M is selected from group consisting of zirconium, aluminum, tantalum, niobium, manganese, hafnium, silicon, cobalt, chromium, iron and mixtures thereof.
  • the sum of the elemental contents Na, K, H, Mg, Y and P, expressed in the elemental form is less than or equal to 0.4, preferably less than or equal to 0.3, of preferably less than or equal to 0.2, preferably less than or equal to 0.1, preferably less than or equal to 0.05.
  • the sum of the elemental contents Na, K, H, Mg, Y and P, expressed in the elemental form is equal to 0.
  • the sum total of Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn and Sb, expressed as the elementary form is greater than 0, preferably greater than or equal to 0.05, preferably greater than or equal to 0.1, even greater than or equal to 0.13, or even greater than or equal to 0.15 and / or lower or equal to 1, 4, preferably less than or equal to 1, 3, preferably less than or equal to 1, 2, preferably less than or equal to 1, 0, preferably less than or equal to 0.8, preferably less than or equal to or equal to 0.6, preferably less than or equal to 0.5, preferably less than or equal to 0.3, preferably less than or equal to 0.2.
  • the sum total of Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn and Sb, expressed as the elementary form, is equal to 0.
  • the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is greater than 55%, greater than 70%, greater than 85%, greater than 95%, greater than 99%, or greater than 99.9%.
  • the proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 O 7 phase is greater than 50%, greater than 60%, greater than 70%, greater than 80%, greater than 90%, or even greater than 99%.
  • the phase level of Li 4 Ti 5 O 12 measured by X-ray diffraction, is less than 5%, preferably less than 3%, preferably less than 1%.
  • these optional characteristics improve the electrical conductivity properties, making the products particularly well suited, after possible grinding, to the manufacture of anodes for lithium-ion batteries.
  • the invention also relates to a powder comprising more than 90% by weight, or even more than 95% or even substantially 100% of particles in a product according to the invention.
  • the invention also relates to a manufacturing method comprising the following steps: a) mixing raw materials so as to form a suitable feedstock to obtain, at the end of step c), a product according to the invention, b) melting the feedstock to obtain a liquid mass, c) cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a molten product,
  • step e) optionally, heat treatment of the molten product at a bearing temperature between the formation temperature of the Li 2 Ti 3 O 7 phase and the melting temperature of the product obtained at the end of step c), during a holding time in upper stage at 5 minutes, and with a temperature descent rate of greater than 500 ° C./s between the bearing temperature and 400 ° C.
  • a manufacturing method according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
  • Carbon and / or carbon precursor is (are) not added in the feedstock in step a), but is (are) added exclusively in the molten liquid during steps b) and / or c).
  • the cooling rate is greater than 100 ° C./s, preferably greater than 200 ° C. / s, preferably greater than 300 ° C / s and / or less than 10,000 ° C / s, preferably less than 1000 ° C / s, preferably less than 800 ° C / s, preferably less than 600 ° C / s. In one embodiment, particularly if the method comprises a step e), the cooling rate is less than 30 ° C / s, or even less than 20 ° C / s.
  • the bearing temperature T p is greater than the formation temperature of the Li 2 Ti 3 O 7 phase, T f , and less than the melting temperature T F of the product obtained in FIG. from step c), the difference (T p - T f ) being greater than 10 ° C, preferably greater than 120 ° C and / or the difference (T F - T p ) being greater than 10 ° C, preferably greater than 80 ° C.
  • the rate of descent in temperature between the temperature of bearing and 400 ° C is preferably greater than 600 ° C / s, preferably greater than 650 ° C / s, preferably greater than 700 ° C / s.
  • step e) The heat treatment in step e) is entirely carried out under a neutral or reducing atmosphere.
  • the invention also relates to a product that can be obtained by a process according to the invention.
  • the invention also relates to the use of a molten product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention in the manufacture of an anode for lithium-ion battery.
  • the invention relates to an anode for a lithium-ion battery, comprising a melted product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention, and a lithium-ion battery comprising such anode.
  • the anode may in particular be obtained by shaping a powder according to the invention.
  • FIG. 1 represents, schematically and in cross-section, a cell a battery according to the invention.
  • oxide of a most stable element is meant the oxide of said thermodynamically most stable element at 20 ° C.
  • ICDD International Center for Diffraction Data
  • phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 is defined in a product according to the following formula (1):
  • H secondary phases is the sum of the heights of the first minority peak of each secondary phase, measured on the same X diffraction diagram, without deconvolution treatment.
  • the first minority peak of a secondary phase is located on the X-ray diffraction pattern by the corresponding angle 2 ⁇ , on the ICDD record of this secondary phase, at the peak having the greatest height, with the exception of the principal peak on this ICDD record.
  • the secondary phases are the phases detectable by X-ray diffraction other than orthorhombic and hexagonal Li 2 Ti 3 O 7 phases.
  • Ti0 2 rutile, Li 2 Ti0 3 , Li 4 Ti 7 0i 6 , or Li 4 Ti 5 0i 2 may be secondary phases identified on the X-ray diffraction pattern, particularly when the product of LT0237 does not have or substantially no element A and / or M.
  • the phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 thus takes into account phases other than orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phases, the peak (1 3 0) of which is at an angle 2 ⁇ substantially equal to 33. 3 ° is superimposed with that of an orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phase and also takes into account phases other than the hexagonal Li 2 Ti 3 0 7 phases, the peak (2 2 22) of which is at a 2 ⁇ angle substantially equal to 50.46 ° is superimposed with that of a phase Li 2 Ti 3 0 7 hexagonal.
  • the phase ratio of Li 2 Ti 3 O 7 particularly takes into account the Li 2 Ti 3 0 7 phases in which the elements A and / or M are present.
  • the ratio of the height of the peak (1 3 0) corresponding to this phase to the sum of the peak heights (1 3 0) and the sum of the peak heights (1 3 0) is referred to as the "orthorhombic Li 2 Ti 3 O 7 phase proportion". (2 2 22) corresponding to this phase and to the hexagonal Li 2 Ti 3 0 7 phase, the peak heights being measured on said X diffraction pattern.
  • a "melted product” is a product obtained by melting a feedstock in the form of a liquid mass, and then solidifying said liquid mass.
  • particle is meant a solid object whose size is less than 10 mm.
  • the size of a particle is classically evaluated by a particle size distribution characterization performed with a laser granulometer.
  • the laser granulometer may be, for example, a Partica LA-950 from the company HORIBA.
  • block is meant a solid object that is not a particle.
  • the percentiles or "percentiles" 10 (D 10 ), 50 (D 50 ), 99.5 (D 99.5 ) are the particle sizes corresponding to the percentages by mass of 10%, 50% and 99.5% respectively, on the cumulative particle size distribution curve of the particle sizes of the powder, the particle sizes being ranked in ascending order. For example, 10% by weight of the particles of the powder have a size less than D 10 and 90% of the particles by mass have a size greater than D 10 . Percentiles can be determined using a particle size distribution using a laser granulometer.
  • the "minimum size of a powder” is the percentile (D 10 ) of said powder.
  • the “50th percentile” (D 50 ) of said powder is called the "median size of a powder”.
  • the “maximum size of a powder” is the 99.5 percentile (D 99.5 ) of said powder.
  • impurities refers to the inevitable constituents introduced involuntarily and necessarily with the raw materials or resulting from reactions with these constituents. Impurities are not necessary constituents, but are only tolerated.
  • precursor of a compound or an element is meant a component capable of supplying said compound or element, respectively, during the implementation of a manufacturing method according to the invention.
  • a feedstock for producing a molten product according to the invention is formed from lithium compounds, optionally of element A and / or M and of titanium, in particular in the form of oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or oxalates and / or nitrates, and / or precursors of lithium, A, M and titanium elements.
  • the composition of the feedstock may be adjusted by the addition of pure oxides or mixtures of oxides and / or precursors, in particular Li 2 O, Li 2 CO 3 , LiOH, oxide (s) ) elements A and / or M, carbonate (s) elements A or M, hydroxide (s) elements A or M or Ti0 2 .
  • oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or nitrates and / or oxalates improves the oxygen availability necessary for the phase formation of Li 2 Ti 3 O 7 and its electroneutrality, and is therefore preferred.
  • At least one or all of the titanium elements A and M are introduced into the feedstock in the form of oxides.
  • oxide powders are used to provide the M and titanium elements, and a carbonate powder to provide the lithium element.
  • the compounds providing the elements lithium, titanium, A and M are chosen from Li 2 CO 3 , Li 2 O, LiOH, TiO 2 , the carbonates of the elements A or M, the hydroxides of the elements A or M, and the oxides of elements A or M.
  • the compounds providing the elements lithium, titanium, A and M together represent more than 90%, preferably more than 99%, in percentages by weight, of the constituents of the feedstock.
  • these compounds together with the impurities represent 100% of the constituents of the feedstock.
  • no compound other than those providing the elements lithium, A, M and titanium, or any compound other than Li 2 0, Li 2 CO 3 , LiOH, oxide (s) of elements A or M, carbonate (s) of elements A or M, hydroxide (s) of elements A or M or Ti0 2 is deliberately introduced into the feedstock.
  • the sum of Li 2 0, Li 2 CO 3 , oxide (s) of elements A or M, carbonate (s) of elements A or M, hydroxide (s) of elements A or M or TiO 2 and their precursors represents more than 99% by weight of the feedstock.
  • the carbon (and / or a carbon precursor) is not added to the feedstock in step a), but is added to the molten liquid at subsequent steps.
  • the electrochemical properties of the melted product according to the invention are improved.
  • the amounts of lithium, element A, element M and titanium of the feedstock are found essentially in the manufactured melted product.
  • Part of the constituents, such as for example lithium, which varies according to the melting conditions, can volatilize during the melting step.
  • the feedstock In order to manufacture a molten product according to the invention, it is preferable in the feedstock that the molar contents li, t, m 'and lithium, titanium, M and A, respectively, in molar percentages on the the sum of the contents li, t, m 'and a' , comply with the following conditions:
  • - x, y, m and a can take the values defined above, in particular 1, 5 ⁇ x ⁇ 2.5, 2 ⁇ y ⁇ 3.4, 0 ⁇ a ⁇ 0.5 and 0 ⁇ m ⁇ 1 , 5, and
  • ki is equal to 0.8, preferably equal to 0.9, and
  • k 2 is equal to 1, 2, preferably equal to 1, 1.
  • these values of k- ⁇ and k 2 are those to be adopted under established operating conditions, that is to say outside of the transition steps between different compositions and outside the start-up steps. Indeed, if the desired product involves a change in the composition of the feedstock relative to that used to manufacture the previous product, it is necessary to take into account the residues of the previous product in the oven. Those skilled in the art, however, know how to adapt the starting load accordingly.
  • the granulometries of the powders used can be those commonly encountered in the melting processes. Intimate mixing of the raw materials can be done in a mixer. This mixture is then poured into a melting furnace.
  • step b) the feedstock is melted.
  • furnaces such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of Heroult furnace, provided that they allow to completely melt the starting charge.
  • step b) melting is carried out in a crucible in a heat treatment furnace, preferably in an electric furnace, preferably in an oxygenated environment, for example in air. Electrofusion advantageously allows the manufacture of large quantities of molten product with interesting yields.
  • the energy is preferably greater than 1 100 kWh / T of molten product, preferably greater than 1200 kWh / T.
  • the energy is between 1200 kWh / T and 1800 kWh / T, preferably between 1600 kWh / T and 1800 kWh / T.
  • the voltage is for example 130 Volts and the power of 200 kW.
  • An induction furnace can also be advantageously used.
  • a plasma torch or a heat gun is not used.
  • processes using a plasma torch or a heat gun do not always make it possible to manufacture melted particles. Even in the case of melting, they generally do not make it possible to manufacture melted particles larger than 200 microns, and at least greater than 500 microns.
  • the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass.
  • a liquid mass must be contained in a container.
  • carbon and / or a carbon precursor is (are) preferably added to the liquid mass.
  • the introduction of the carbon and / or the precursor of carbon into the liquid mass may be carried out, for example, using a device such as that described in FR 1 208 577, the carbon and / or the precursor of carbon being conveyed (s) and brought into contact with the liquid mass by means of a neutral or reducing gas, preferably neutral, preferably nitrogen.
  • the general environment of the liquid mass may however be neutral, reducing or oxidizing, preferably oxidizing, preferably under air. If the general environment of the liquid mass is oxidizing, the carbon and / or the carbon precursor is preferably added at the end of step b).
  • the carbon and the carbon precursor may be chosen from the group formed by carbon black, graphite, coke, a resin, a polysaccharide, for example a cellulose, starch or glucose, sucrose and their mixtures .
  • the carbon is fed in the form of graphite, carbon black and mixtures thereof.
  • the carbon and / or the carbon precursor is not introduced during step b).
  • step b carbon and / or a precursor of carbon is (are) preferably added in the mass. liquid during step b).
  • the cooling rate is preferably greater than 100 ° C / s, preferably greater than 200 ° C / s, preferably greater than 300 ° C / s.
  • the phase ratio of Li 2 Ti 3 O 7 is increased and can reach high values without step e).
  • the cooling rate is greater than 300 ° C / s and less than 10,000 ° C / s, preferably less than 1000 ° C / s, preferably less than 800 ° C / s, preferably less than 600 ° C / s, and the method does not comprise step e).
  • the cooling rate may be less than 30 ° C / s, or even less than 20 ° C / s, provided that the method comprises a step e).
  • step c) comprises the following steps:
  • composition of the feedstock By simple adaptation of the composition of the feedstock, conventional dispersion processes, in particular by blowing or atomization, thus make it possible to manufacture, from a liquid mass, particles having a phase content of Li 2 Ti 3 0 7 greater than 50%, preferably greater than 60%, preferably greater than 70%, more preferably greater than 90%, more preferably greater than 99%, more preferably greater than 99.9%, or even substantially 100%.
  • the melted product according to the invention, in particular manufactured according to this first embodiment may be at the end of step c) in the form of particles of size less than 500 ⁇ , or even less than 200 ⁇ , or even less than 100 ⁇ .
  • step Ci a stream of molten liquid, at a temperature preferably greater than the melting temperature of the product according to the invention, preferably greater than 1350 ° C. and preferably less than 1800 ° C., preferably less than 1700 ° C, is dispersed in liquid droplets.
  • the temperature of the stream of molten liquid is preferably greater than 1300.degree. C., preferably greater than 1350.degree. C. and preferably less than 1600.degree. C, preferably below 1550 ° C.
  • the dispersion can result from blowing through the net of the liquid mass.
  • the melted particles may be spherical or not, hollow or solid. They typically have a size between 0.005 mm and 5 mm.
  • carbon and / or a precursor of carbon is (are) preferably introduced into the molten liquid stream, for example by blowing a gas loaded with carbon particles.
  • This gas can be neutral, reducing or oxidizing.
  • step Ci) said liquid mass is brought into contact with a preferably oxygenated fluid, preferably a gas, preferably air and / or water vapor, more preferably with air .
  • the oxygenated fluid preferably has an oxygen content by volume of greater than 20% by volume.
  • This oxygenated fluid preferably serves as a carrier for carbon particles and / or carbon precursors in order to introduce them into the molten liquid.
  • step c 2 the liquid droplets are transformed into solid particles by contact with an oxygenated fluid, preferably a gaseous fluid.
  • This oxygenated fluid preferably serves as a carrier for carbon particles and / or carbon precursors.
  • the method is adapted so that, as soon as formed, the droplet of molten liquid is in contact with the oxygenated fluid and / or loaded with particles of carbon and / or carbon precursor, which may be the same or different to that described for step Ci).
  • the dispersion (step C 1) and the solidification (step c 2 )) are substantially simultaneous, the liquid mass being dispersed by an oxygenated fluid and / or loaded with carbon particles and / or precursor of carbon, preferably gaseous, able to cool and solidify this liquid.
  • the contact with the oxygenated fluid and / or loaded with carbon particles and / or carbon precursor is maintained at least until complete solidification of the droplets.
  • Air blowing at room temperature is possible.
  • step c 2 solid particles are obtained which have a size of between 0.01 ⁇ and 3 mm, or even between 0.01 ⁇ and 5 mm, depending on the dispersion conditions.
  • Dispersion conditions suitable for obtaining particles of sizes of between 0.01 ⁇ and 3 mm advantageously make it possible to obtain a high phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 without resorting to step e).
  • step c) comprises the following steps:
  • step Ci ' the liquid mass is cast in a mold capable of withstanding the bath of molten liquid.
  • a mold capable of withstanding the bath of molten liquid.
  • graphite, cast iron, or as defined in US 3,993.1 19 molds are used.
  • the turn is considered to constitute a mold. Casting is preferably carried out under air.
  • carbon and / or a carbon precursor is (are) preferably introduced into the jet of molten liquid resulting from casting. of the liquid mass in the mold (step Ci ')), for example by blowing a gas loaded with carbon particles and / or carbon precursor.
  • This gas can be neutral, reducing or oxidizing.
  • step c 2 ' the liquid mass cast in the mold is cooled until an at least partially solidified block is obtained.
  • a mold of the type of those described in US Pat. No. 3,993.1 19 advantageously makes it possible to obtain a high phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 without resorting to a step e).
  • step c 3 ' the block is demolded.
  • the block is demolded as soon as it has sufficient rigidity to substantially retain its shape.
  • step Ci ') and / or in step c 2 ') and / or after step c 3 ') the said solid mass during solidification is contacted directly or indirectly with an oxygenated fluid, preferably comprising more than 20% by volume of oxygen, preferably a gas, preferably air.
  • an oxygenated fluid preferably comprising more than 20% by volume of oxygen, preferably a gas, preferably air.
  • This contacting can be performed as soon as casting.
  • this oxygenated fluid may in particular serve as a vehicle for carbon particles and / or carbon precursor.
  • step c 3 ' To facilitate the contacting of the liquid mass with the oxygenated fluid, it is preferable to unmold the block as quickly as possible, if possible before complete solidification, and then immediately begin the contact with the oxygenated fluid. The solidification then continues in step c 3 ').
  • the contact with the oxygenated fluid is maintained until complete solidification of the block.
  • the introduction of the carbon and / or carbon precursor into the molten liquid can be carried out by any known technique.
  • This introduction can in particular result from contacting a fluid loaded with carbon particles and / or carbon precursor, for example by blowing on the surface or within the liquid mass, for example using of a device as described in FR 1 208 577.
  • the person skilled in the art can adjust, by simple routine tests, the amount of carbon and / or precursor of carbon in the gas brought into contact with the molten liquid as a function of the composition of the melted product according to the invention sought. .
  • the concentration of carbon or carbon precursor in this gas can be adjusted in particular by means of a Venturi effect proportioner, well known to those skilled in the art.
  • the carbon is introduced in the form of particles.
  • the carbon and the carbon precursor may be selected from the group described above in step b).
  • a block capable of giving after steps d) and optionally e) a particle powder according to the invention is obtained.
  • the melted product obtained is crushed and / or ground so as to reduce the size of the pieces, preferably until a powder of melted particles having a median size D 50 of less than 50 ⁇ is obtained.
  • preferably less than 35 ⁇ , or even less than 30 ⁇ , or even less than 15 ⁇ , or even less than 12 ⁇ , or even less than 5 ⁇ , or even less than 4 ⁇ , or even less than 1 ⁇ , or even less than 0,8 ⁇ and preferably greater than 0.05 ⁇ , or even greater than 0.2 ⁇ , or even greater than 0.5 ⁇ , or even greater than 1 ⁇ .
  • the product is intended to be heat treated during a step e), it is in the form of a powder having a maximum size D 99.5 of less than 1 10 ⁇ , preferably less than 100 ⁇ , preferably less than 80 ⁇ , preferably less than 53 ⁇ , preferably less than 30 ⁇ , preferably less than 10 ⁇ , preferably less than 5 ⁇ , preferably less than 2 ⁇ .
  • the efficiency of the heat treatment is advantageously improved.
  • the powder obtained after grinding has a maximum size D 99.5 of less than 5 ⁇ and a median size of between 0.05 ⁇ and 1 ⁇ .
  • crushers and grinders can be used to reduce the size of pieces.
  • an attrition mill may be used after first grinding in an air jet mill or in a ball mill. .
  • an air jet mill or a ball mill is preferably used.
  • Step e) is optional, a product according to the invention can thus be an annealed product, that is to say having undergone a heat treatment after solidification, or not.
  • step e) the pieces obtained at the end of step c) and / or at the end of step d) can be introduced into an oven to undergo a heat treatment annealing at a temperature of plateau between the temperature of formation of the Li 2 Ti 3 O 7 phase and the melting temperature of the melt product obtained at the end of step c).
  • phase of Li 2 Ti 3 0 7 may be present.
  • a heat treatment makes it possible to increase the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 and / or to increase the amount of Li 2 Ti 3 O 7 phase present in an orthorhombic crystallographic form.
  • the bearing temperature remains below the melting temperature T F of the product obtained after step c) and to increase the rate of Li x Ti y phase A a M m Cc0 7 , the bearing temperature T p is greater than the formation temperature T f of said phase, the difference between these temperatures (T p -T f ) being preferably greater than 10 ° C, preferably greater than 20 ° C preferably greater than 50 ° C, preferably greater than 100 ° C, preferably greater than 120 ° C.
  • the absolute difference between these temperatures being preferably greater than 10 ° C, preferably greater than 20 ° C, preferably greater than 50 ° C, preferably greater than 80 ° C.
  • the temperature for forming a phase Li x Ti y A a M m CC0 7 can be determined by X-ray diffraction in temperature.
  • the melting temperature of a molten product can be determined by differential thermal analysis.
  • the bearing temperature is greater than 957 ° C, preferably greater than 967 ° C, preferably greater than 1007 ° C, preferably greater than 1057 ° C, preferably greater than at 1077 ° C and / or preferably below 1290 ° C, preferably below 1280 ° C, preferably below 1250 ° C, preferably below 1220 ° C.
  • a bearing temperature of 1200 ° C is well suited.
  • the bearing temperature is maintained for a period greater than 5 minutes, preferably greater than 10 minutes, even greater than 1 hour and / or less than 24 hours, preferably less than 15 hours, preferably less than 10 hours, preferably less than 10 hours. at 5 o'clock.
  • the heat treatment is preferably carried out under a neutral or reducing atmosphere, preferably under a neutral atmosphere, preferably under nitrogen. The carbon added during the previous steps is thus preserved.
  • the heat treatment is carried out at atmospheric pressure.
  • the temperature is reduced, preferably to room temperature, the rate of descent in temperature being greater than 500 ° C / s, preferably greater than 600 ° C / s, preferably greater than 650 ° C./s, preferably greater than 700 ° C./s, between the stage temperature and 400 ° C.
  • All step e) is carried out entirely in a neutral or reducing atmosphere.
  • the melted particles can be ground after step e), especially if a powder of melted particles having a median size of less than 1 ⁇ is desired.
  • a granulometric selection is then carried out, according to the intended application, for example by sieving, in particular so that the powder of particles obtained has a median size greater than 0.1 ⁇ and less than 4 mm.
  • the powder of melted particles may also undergo, especially at the end of step d) or e), an additional step intended to form atomizers, agglomerates or aggregates, in particular when the phase content of Li 2 Ti 3 0 7 of the particles melts is greater than 90%, even greater than 99%, even greater than 99.9%, or even substantially equal to 100%. All techniques known to those skilled in the art can be used, including a slurry atomization or granulation.
  • a product according to the invention in particular manufactured according to a method according to the invention, may have a composition having one or more of the following characteristics:
  • x 2.
  • y ⁇ 2 1, preferably y ⁇ 2.2, preferably y ⁇ 2.2, preferably y ⁇ 2.4, preferably y ⁇ 2.5, preferably y ⁇ 2.6, preferably y ⁇ 2.7, preferably y ⁇ 2.8, preferably y ⁇ 2.9, even y ⁇ 3.0 and preferably y ⁇ 3.3, preferably y ⁇ 3.2, preferably y ⁇ 3, 1.
  • y 3.
  • at ⁇ 0.4 preferably at ⁇ 0.3, preferably at ⁇ 0.2, preferably at ⁇ 0.1 or even at ⁇ 0.05.
  • a 0.
  • m> 0, preferably m ⁇ 0.05, preferably m ⁇ 0.1, or even m ⁇ 0.13, or even m ⁇ 0.15 and / or preferably m ⁇ 1, 4, preferably m ⁇ 1, 3, preferably m ⁇ 1, 2, preferably m ⁇ 1.0, preferably m ⁇ 0.8, preferably m ⁇ 0.6, preferably m ⁇ 0.5, preferably m ⁇ 0 , 3, preferably m ⁇ 0.2.
  • m 0.
  • a low carbon content advantageously makes it possible to increase the amount of Li 2 Ti 3 O 7 for the same volume.
  • the element A is chosen from sodium, hydrogen, magnesium, phosphorus and their mixtures.
  • the element A is selected from sodium, magnesium and mixtures thereof.
  • the element A is sodium.
  • more than 80%, preferably more than 85%, preferably more than 90% of the total atomic proportion a of element A consists of one or two atomic species.
  • the element M is selected from zirconium, aluminum, tantalum, niobium, manganese, hafnium, silicon, cobalt, chromium, iron and mixtures thereof. These elements significantly improve the number of charge / discharge cycles that a battery comprising an electrode made from a product according to the invention can undergo and / or the electrical capacity of said battery.
  • the element M is selected from zirconium, aluminum, tantalum, niobium, chromium, iron and mixtures thereof. In a particular embodiment, more than 80%, preferably more than 85% or even more than 90% of the total atomic proportion m of element M consists of one or two atomic species.
  • the total mass content of other elements than Li, Ti, A, M and C is less than 3%, preferably less than 2%, preferably less than 1%, preferably less than 0.7%, preferably less than 0.4%, based on the weight of the product.
  • the total content of elements that can not be expressed in oxide form, and other than carbon C is less than 1%, preferably less than 0.5%, or even substantially zero, as a percentage by weight on the base of the melted product.
  • the determination of the chemical analysis of a melted product according to the invention is carried out as follows.
  • the elemental mass content of each element except oxygen is measured.
  • the oxygen mass content, Q 0 is considered as constituting the 100% complement.
  • the elements other than Li, Ti, A, M and C are expressed in the form of their respective most stable oxide if such an oxide exists or in the elementary form in the opposite case.
  • the amount of calcium is expressed as CaO and the amount of chlorine or fluorine is equal to the mass content of Cl or F, respectively.
  • the quantity of oxygen necessary to express the mass contents in the form of the most stable oxides, Q ' 0 is subtracted from the mass content of oxygen Q 0 .
  • Q 0 -QO as well as the mass contents of Li, Ti, A, M, and C are converted to the number of moles.
  • the number of moles of Q 0 -QO is normalized to 7.
  • the number of moles of Li, Ti, A, M, C is multiplied by the factor which allowed said normalization to 7, which makes it possible to determine the indices x, y , a, m and c, respectively, of the formula Li x Ti y A a M m Cc0 7 .
  • the product according to the invention may comprise titanium having a valence of less than 4.
  • the presence of carbon makes it possible to further improve the initial capacitance of the battery measured after a cycle at a charge and discharge regime of 1 C, but also the capacity of said battery at after 10 cycles at a charging and discharging rate of 1 C.
  • the inventors explain the remarkable electrochemical performances of the battery by the presence of a very small amount of Li 4 Ti 5 0i 2 phase, which appears lower than that of known products of the same composition, and in particular having an identical carbon content.
  • the carbon may be on the surface and / or inside the product. In particular, it may constitute a layer partially or completely coating a particle with or without carbon. Preferably, however, the carbon is dispersed within the product.
  • the product may be an annealed product, that is to say having undergone a heat treatment after its solidification.
  • the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 are preferably the highest possible. These rates can in particular be increased by increasing the cooling rate during solidification or by the presence of a step e). The cooling rate must not, however, lead to the creation of a glass, that is to say a product mainly of amorphous structure.
  • the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is greater than 55%, greater than 60%, preferably greater than 70%, preferably greater than 90%, preferably greater than 99%, more preferably greater than 99.9% or 100%.
  • the proportion of Li 2 Ti 3 O 7 orthorhombic phase is greater than 50%, preferably greater than 70%, preferably greater than 80%, preferably greater than 90%, or even greater than 95%, or greater than 99%.
  • Elements A and / or M may not be located in the crystalline structure of a Li 2 Ti 3 O 7 phase of said product. It is possible, for example, for the element M to be in the crystalline structure, but also at the grain boundaries.
  • the mass quantity of amorphous phase is less than 80%, less than 70%, less than 60%, less than 50%, less than 40%, less than 30%, less than 20%, less than 10%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, or less than 1%, based on the mass of the melt.
  • the melted product according to the invention may advantageously have various dimensions. It is therefore perfectly suited to industrial manufacturing.
  • a product according to the invention may in particular be in the form of a particle.
  • the invention also relates to a powder comprising more than 90% by weight, or even more than 95% or even substantially 100% of particles in a product according to the invention.
  • the median size of the powder is preferably greater than 0.1 ⁇ and / or less than 4 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1 mm, less than 0,5 mm, less than 0,25 mm, less than 0,1 mm.
  • the median size of the powder is between 0.05 ⁇ and 1 ⁇ , preferably between 0.4 ⁇ and 0.8 ⁇ . In a second particular embodiment, the median size of the powder is between 1 ⁇ and 5 ⁇ , preferably between 2 ⁇ and 4 ⁇ . In a third particular embodiment, the median size of the powder is between 5 ⁇ and 15 ⁇ , preferably between 7 ⁇ and 12 ⁇ . In a fourth particular embodiment, the median size of the powder is between 15 ⁇ and 35 ⁇ , preferably between 20 ⁇ and 30 ⁇ .
  • the powder according to the invention comprises atomisais, conventionally in the form of granules, and / or aggregates and / or agglomerates of particles according to the invention.
  • a product according to the invention may also be in the form of a block of which all dimensions are preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, or even greater than 5 cm, or even greater than 15 cm.
  • a block of a product according to the invention has a mass greater than 200 g.
  • a product according to the invention in particular in the form of a particle, can be coated with a carbon layer.
  • the product is not coated with a carbon layer.
  • the product is in the form of a powder and more than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 99%, Preferably substantially 100% by number, particles of this powder are not covered, even partially, carbon.
  • a powder according to the invention can advantageously be used to manufacture an anode for lithium-ion batteries.
  • particles according to the invention may be coated with a carbon layer.
  • the powder of these particles may be mixed in a solvent with binders and a carbon black powder.
  • the mixture obtained is deposited on the surface of the current collector, generally aluminum, for example by scraping with the blade (or “doctor blade” in English) or by a roll-to-roll process (or “roll to roll”) , to form the anode.
  • the anode is then dried and / or rolled to evaporate the solvent, obtain good adhesion on the current collector and good contact between the grains of the anode layer.
  • FIG. 1 represents a cell of a battery 2 consisting of a separator 4, an anode 6, a current collector 12 at the anode, a cathode 8 and a collector current 10 at the cathode, all these organs bathed in an electrolyte.
  • a battery is conventionally composed of several cells as described above.
  • a powder comprising more than 99.4% by mass of lithium carbonate Li 2 CO 3 , whose median size is less than 10 ⁇ ;
  • Example 5 a powder comprising more than 98% by weight of TiO 2 rutile and, in the form of traces, the Al, Fe, Si, Zr, Nb and Cr elements, whose sieve rejection of 45%; ⁇ is less than 0.1%;
  • a powder comprising more than 99.5% by weight of anatase TiO 2 and, in the form of traces, the elements Al, Na, Si, P, Nb, Zr, Cr, Fe and K, whose sieve rejection of 45 ⁇ is less than 0.1%;
  • a powder comprising more than 90% MnO 2 and having a median size of between 40 and 50 ⁇ .
  • the elements K and / or P and / or Zr and / or Al and / or Nb and / or Si and / or Cr and / or Fe result from the presence of these elements, trace state, in the raw materials used.
  • the starting load of a mass of 25 kg was poured into a Herault type arc melting furnace. It was then melted following a fusion with a voltage of 130 volts and an applied energy substantially equal to 1800 kWh / T, in order to melt the entire mixture completely and homogeneously. When the melting was complete, the molten liquid was cast to form a net. The temperature of the molten liquid measured during casting was between 1330 ° C and 1370 ° C.
  • the flow rate of graphite particles was equal to 10 g / s for the products according to Examples 1, 3, 4 and 5, and 20 g / s for the product. produced according to Example 2.
  • the blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles.
  • the particles according to Examples 2, 3 and 5 were sieved and the particle size range 250-500 ⁇ was characterized.
  • Example 4 The particles according to Example 4 were sieved and the particle size range 150- 500 ⁇ was characterized.
  • the chemical analysis was performed by X-ray fluorescence and, for lithium, by "Inductively Coupled Plasma” or ICP.
  • the carbon content was determined according to ANSI B74.15-1992 (R2007), by the method of "technical resistance furnace", on a sample of crushed product to a maximum size of less than 160 ⁇ .
  • the determination of the phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, acquired with a BRU KER diffractometer D5000 provided with a copper DX tube, the sample being rotated on itself in order to limit the effects of preferential orientations.
  • the diagram was acquired over an angular range 2 ⁇ between 5 ° and 80 °, with a pitch equal to 0.02 °, an acquisition time equal to 1 s / step and a reception slot of 0.6 mm.
  • the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is equal to 100%.
  • ⁇ _ ⁇ 237 is equal to 96.4 strokes / sec.
  • H p ha his secondary is equal to
  • phase rate of Li 2 Ti 3 O 7 is calculated using formula (1):
  • Table 1 summarizes the results obtained before any annealing heat treatment.
  • the negative electrode, serving as a reference electrode, is a metallic lithium film.
  • a solution of ethylene carbonate, dimethyl carbonate and propylene carbonate (1: 3: 1) incorporating 1 M LiPF 6 is used as the electrolyte.
  • the charge-discharge tests are carried out in galvanostatic mode, at ambient temperature, at a load and discharge rate of 1 C, in the range of voltages 1-2.5V for Li-Li + , the charging and discharge of C 1 corresponding to 1 mol of Li exchanged per mole of active material Li x Ti y a a m m CC0 7 in 1 hour.
  • the initial capacity of the battery measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, comprising an anode made from the powder of the product of Example 3 according to the invention and according to Example 4 according to the invention is equal to 162 mAh / g and equal to 157 mAh / g, respectively.
  • the initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, on the composition products Li 2 Ti 3 0 7 of Examples 3 to 6 described in WO2010 / 1 12103 is equal to 120 mAh / g, 150 mAh / g, 150 mAh / g and 160 mAh / g, respectively.
  • the batteries comprising an anode made with the product according to Example 3 and Example 4 of WO2010 / 1 12103 having a carbon content equal to 1.09% and 1.25%, respectively, greater than that of the product of example 3 according to the invention have an initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, equal to 120 mAh / g and 150 mAh / g, respectively, or 25.9% lower and 7.4% lower, respectively, than that of a battery comprising an anode made with a powder of the melted product of Example 3 according to the invention, which comprises only 1.0% of carbon.
  • the batteries comprising an anode produced with the product according to Example 5 and Example 6 of WO2010 / 1 12103 having a carbon content equal to 1.45% and 3.80%, respectively, have an initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, equal to 150 mAh / g and 160 mAh / g, respectively, ie 4.5% lower and substantially identical, respectively, to that of a battery comprising an anode carried out with a powder of the melted product of Example 4 according to the invention.
  • the initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C of a battery comprising an anode made with a melted product according to the invention is much higher. to that of a battery comprising an anode made with a product of the state of the art, for carbon mass contents of less than 2.5%; and substantially the same for higher carbon mass contents.
  • carbon mass contents of less than 2.5%; and substantially the same for higher carbon mass contents.
  • the molten products according to the invention are suitable for use in the manufacture of an anode of a lithium-ion battery having initial capacities and after 1 cycle at a charging and discharging regime of 1 C remarkable.
  • the process according to the invention also makes it possible to manufacture in a simple and economical manner, in industrial quantities, products comprising large quantities of Li 2 Ti 3 O 7 phase.
  • this process makes it possible to manufacture particles whose phase content of Li 2 Ti 3 0 7 is greater than 99%, greater than 99.9%, or even 100%.
  • the products according to the invention are not limited to particular shapes or dimensions.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

A molten polycrystalline product in which the mass content of elements Li, Ti, A and M and C, expressed according to the formula Li x Ti y A a M m C c O 7, is greater than 95%, the contents of the other elements of said product being expressed in the form of the most stable corresponding oxides if said oxides exist, or, alternatively, expressed in elemental form, A being an element chosen from Na, K, H, Mg, Y, P and the mixtures thereof, M being an element chosen from Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, and the mixtures thereof, where 1.5 ≤ x ≤ 2.5, 2 ≤ y ≤ 3.4, 0 ≤ a ≤ 0.5, 0 ≤ m ≤ 1.5, and 0.004 < c ≤ 1, x, y, a, m and c being atomic indices, the phase ratio of Li 2 Ti 3 O 7 being greater than 50%.

Description

Produit fondu à base de lithium  Lithium-based melted product
Domaine technique Technical area
L'invention concerne un produit fondu à base de lithium et un procédé de fabrication d'un tel produit. Ce produit peut être notamment utilisé comme matériau d'électrode, notamment dans une batterie lithium-ion.  The invention relates to a lithium-based molten product and a process for producing such a product. This product may in particular be used as electrode material, in particular in a lithium-ion battery.
L'invention concerne également une telle batterie. Etat de la technique  The invention also relates to such a battery. State of the art
Les matériaux d'oxyde de lithium-titane, ou « LTO », sont notamment utilisés pour la fabrication d'anodes de batteries lithium-ion.  Lithium titanium oxide or "LTO" materials are used in particular for the manufacture of lithium-ion battery anodes.
Parmi les LTO, on distingue classiquement l'oxyde de structure spinelle Li4Ti50i2, dans lequel le titane peut être éventuellement en partie substitué, et l'oxyde Li2Ti307, dans lequel le lithium et/ou le titane peuvent être éventuellement en partie substitués, l'électroneutralité desdits oxydes étant assurée par la teneur en oxygène. Among the LTOs, the oxide of structure Li 4 Ti 5 0i 2 spinel in which the titanium may be optionally partially substituted, and the oxide Li 2 Ti 3 0 7 , in which lithium and / or titanium may be optionally partially substituted, the electroneutrality of said oxides being ensured by the oxygen content.
Ces oxydes sont généralement fabriqués par les procédés suivants: These oxides are generally manufactured by the following methods:
- co-précipitation / sol-gel suivi d'une étape de traitement thermique  co-precipitation / sol-gel followed by a heat treatment step
- frittage, comme décrit dans WO2004/100292, WO2010/1 12103 ou WO2009/074208. sintering, as described in WO2004 / 100292, WO2010 / 1 12103 or WO2009 / 074208.
Ces procédés, complexes, conduisent à un coût élevé. Il existe un besoin pour un procédé permettant de fabriquer à un coût réduit et en quantités industrielles les oxydes susmentionnés. These complex processes lead to a high cost. There is a need for a process for producing the above-mentioned oxides at reduced cost and in industrial quantities.
Par ailleurs, WO2010/1 12103 décrit des produits frittés de formule générale Li2Ti307 dans lesquels le lithium et/ou le titane peuvent être substitués par du carbone et/ou des ions métalliques. Furthermore, WO2010 / 1 12103 describes sintered products of general formula Li 2 Ti 3 0 7 in which lithium and / or titanium may be substituted with carbon and / or metal ions.
Cependant, les inventeurs ont constaté que, pour une teneur en carbone inférieure à 2,5% en masse, les produits frittés selon WO2010/1 12103 ne permettent pas de fabriquer une batterie lithium-ion présentant une capacité initiale supérieure à 140 mAh/g pour des cycles de charge et de décharge de 1 C.  However, the inventors have found that, for a carbon content of less than 2.5% by weight, the sintered products according to WO2010 / 1 12103 do not make it possible to manufacture a lithium-ion battery having an initial capacity greater than 140 mAh / g. for charging and discharging cycles of 1 C.
Il existe donc un besoin pour un nouveau produit LTO permettant de fabriquer une batterie lithium-ion présentant une capacité initiale supérieure à celle fabriquée à partir des produits frittés décrits dans WO2010/1 12103. La présente invention vise à satisfaire ces besoins. Résumé de l'invention There is therefore a need for a new LTO product for manufacturing a lithium-ion battery having an initial capacity greater than that manufactured from the sintered products described in WO2010 / 1 12103. The present invention aims to satisfy these needs. Summary of the invention
Selon l'invention, on atteint ce but au moyen d'un produit fondu polycristallin dans lequel la teneur massique en éléments Li, Ti, A, M et C, exprimée suivant la formule LixTiyAaMmCc07, est supérieure à 95%, les teneurs des autres éléments dudit produit étant exprimées sous la forme des oxydes correspondants les plus stables si lesdits oxydes existent, ou sinon, exprimées sous la forme élémentaire, A étant un élément choisi parmi Na, K, H, Mg, Y, P et leurs mélanges, M étant un élément choisi parmi Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, et leurs mélanges, avec 1 ,5 < x < 2,5, 2 < y < 3,4, 0 < a < 0,5, 0 < m < 1 ,5, et 0,004 < c < 1 , x, y, a, m et c étant des indices atomiques, le taux de phase de Li2Ti307 étant supérieur à 50 %. According to the invention, this object is achieved by means of a polycrystalline molten product in which the mass content of elements Li, Ti, A, M and C, expressed according to the formula Li x Ti y A has M m Cc0 7 , is greater than 95%, the contents of the other elements of said product being expressed in the form of the most stable corresponding oxides if said oxides exist, or otherwise expressed in elemental form, A being a member selected from Na, K, H, Mg , Y, P and mixtures thereof, M being a member selected from Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, and mixtures thereof, with 1.5 <x <2.5, 2 <y <3.4, 0 <a <0.5, 0 <m <1.5, and 0.004 <c <1, x, y, a, m and c being atomic indices, the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 being greater than 50%.
Dans un mode de réalisation, lesdits autres éléments sont sous la forme d'oxydes pour plus de 95%, plus de 99%, voire sensiblement 100% en masse.  In one embodiment, said other elements are in the form of oxides for more than 95%, more than 99%, or even substantially 100% by weight.
Bien que la fabrication de produits par fusion-solidification soit bien connue, c'est le mérite des inventeurs d'avoir découvert que ce type de procédé peut être utilisé pour fabriquer, de manière simple à coûts réduits et en quantités industrielles, un produit adapté à une utilisation dans une anode d'une batterie lithium-ion et permettant d'obtenir, dans cette utilisation et pour des teneurs massiques en carbone inférieures à 2,5%, une capacité initiale supérieure à 140 mAh/g pour des cycles de charge et de décharge de 1 C.  Although the manufacture of fusion-solidification products is well known, it is the merit of the inventors to have discovered that this type of process can be used to manufacture, in a simple manner at reduced costs and in industrial quantities, a suitable product. for use in an anode of a lithium-ion battery and making it possible to obtain, in this use and for carbon mass contents of less than 2.5%, an initial capacity greater than 140 mAh / g for charge cycles and discharge of 1 C.
De manière surprenante, les inventeurs ont également découvert qu'un produit selon l'invention permet, de manière inexpliquée, d'obtenir des batteries présentant une capacité stable. Surprisingly, the inventors have also discovered that a product according to the invention allows, in an unexplained way, to obtain batteries having a stable capacity.
De préférence, un produit selon l'invention comporte encore une, et de préférence plusieurs, des caractéristiques optionnelles suivantes :  Preferably, a product according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
- x < 2,3 et/ou y < 3,3 et/ou a < 0,3 et/ou m < 1 ,3 et/ou c < 0,9.  - x <2.3 and / or y <3.3 and / or a <0.3 and / or m <1, 3 and / or c <0.9.
- x < 2,2 et/ou y < 3,2 et/ou a < 0,2 et/ou m < 0,6 et/ou c < 0,8.  - x <2.2 and / or y <3.2 and / or a <0.2 and / or m <0.6 and / or c <0.8.
- x < 2,1 et/ou y < 3,1 et/ou a < 0,1 et/ou m < 0,2 et/ou c < 0,75.  - x <2.1 and / or y <3.1 and / or a <0.1 and / or m <0.2 and / or c <0.75.
- x≥ 1 ,7 et/ou y≥ 2,2 et/ou a < 0,05 et/ou m≥ 0,05 et/ou c≥ 0,1 .  - x≥ 1, 7 and / or y≥ 2.2 and / or a <0.05 and / or m≥ 0.05 and / or c≥ 0.1.
- x≥ 1 ,8 et/ou y≥ 2,6 et/ou a = 0 et/ou m≥ 0,10 et/ou c≥ 0,2.  - x≥ 1, 8 and / or y≥ 2,6 and / or a = 0 and / or m≥ 0,10 and / or c≥ 0,2.
- x≥ 1 ,9 et/ou y≥ 2,9.  - x≥ 1, 9 and / or y≥ 2.9.
L'élément A est choisi dans le groupe formé par le sodium, l'hydrogène, le magnésium, le phosphore et leurs mélanges et/ou l'élément M est choisi dans le groupe formé par le zirconium, l'aluminium, le tantale, le niobium, le manganèse, l'hafnium, le silicium, le cobalt, le chrome, le fer et leurs mélanges. Element A is selected from the group consisting of sodium, hydrogen, magnesium, phosphorus and mixtures thereof and / or the element M is selected from group consisting of zirconium, aluminum, tantalum, niobium, manganese, hafnium, silicon, cobalt, chromium, iron and mixtures thereof.
Dans un mode de réalisation, la somme des teneurs en éléments Na, K, H , Mg, Y et P, exprimées sous la forme élémentaire, est inférieure ou égale à 0,4, de préférence inférieure ou égale à 0,3, de préférence inférieure ou égale à 0,2, de préférence inférieure ou égale à 0, 1 , de préférence inférieure ou égale à 0,05. In one embodiment, the sum of the elemental contents Na, K, H, Mg, Y and P, expressed in the elemental form, is less than or equal to 0.4, preferably less than or equal to 0.3, of preferably less than or equal to 0.2, preferably less than or equal to 0.1, preferably less than or equal to 0.05.
Dans un mode de réalisation, la somme des teneurs en éléments Na, K, H, Mg, Y et P, exprimées sous la forme élémentaire, est égale à 0. In one embodiment, the sum of the elemental contents Na, K, H, Mg, Y and P, expressed in the elemental form, is equal to 0.
Dans un mode de réalisation, la somme totale des teneurs en Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn et Sb, exprimées sous la forme élémentaire, est supérieure à 0, de préférence supérieure ou égale à 0,05, de préférence supérieure ou égale à 0, 1 , voire supérieure ou égale à 0,13, voire supérieure ou égale à 0,15 et/ou inférieure ou égale à 1 ,4, de préférence inférieure ou égale à 1 ,3, de préférence inférieure ou égale à 1 ,2, de préférence inférieure ou égale à 1 ,0, de préférence inférieure ou égale à 0,8, de préférence inférieure ou égale à 0,6, de préférence inférieure ou égale à 0,5, de préférence inférieure ou égale à 0,3, de préférence inférieure ou égale à 0,2.  In one embodiment, the sum total of Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn and Sb, expressed as the elementary form is greater than 0, preferably greater than or equal to 0.05, preferably greater than or equal to 0.1, even greater than or equal to 0.13, or even greater than or equal to 0.15 and / or lower or equal to 1, 4, preferably less than or equal to 1, 3, preferably less than or equal to 1, 2, preferably less than or equal to 1, 0, preferably less than or equal to 0.8, preferably less than or equal to or equal to 0.6, preferably less than or equal to 0.5, preferably less than or equal to 0.3, preferably less than or equal to 0.2.
Dans un mode de réalisation, la somme totale des teneurs en Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn et Sb, exprimées sous la forme élémentaire, est égale à 0.  In one embodiment, the sum total of Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn and Sb, expressed as the elementary form, is equal to 0.
Le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 55 %, supérieur à 70 %, supérieur à 85 %, supérieur à 95 %, supérieur à 99 %, ou supérieur à 99,9 %. The phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is greater than 55%, greater than 70%, greater than 85%, greater than 95%, greater than 99%, or greater than 99.9%.
La proportion de phase de Li2Ti307 orthorhombique est supérieure à 50 %, supérieure à 60 %, supérieure à 70 %, supérieure à 80 %, supérieure à 90 %, voire supérieure à 99 %. The proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 O 7 phase is greater than 50%, greater than 60%, greater than 70%, greater than 80%, greater than 90%, or even greater than 99%.
Dans un mode de réalisation, le taux de phase de Li4Ti50i2, mesuré par diffraction X, est inférieur à 5 % de préférence inférieur à 3 %, de préférence inférieur à 1 %.In one embodiment, the phase level of Li 4 Ti 5 O 12 , measured by X-ray diffraction, is less than 5%, preferably less than 3%, preferably less than 1%.
Avantageusement, ces caractéristiques optionnelles améliorent les propriétés de conductivité électrique, rendant les produits particulièrement bien adaptés, après broyage éventuel, à la fabrication d'anodes pour batteries lithium-ion. Advantageously, these optional characteristics improve the electrical conductivity properties, making the products particularly well suited, after possible grinding, to the manufacture of anodes for lithium-ion batteries.
L'invention concerne également une poudre comportant plus de 90 % en poids, voire plus de 95 %, voire sensiblement 100 % de particules en un produit selon l'invention.  The invention also relates to a powder comprising more than 90% by weight, or even more than 95% or even substantially 100% of particles in a product according to the invention.
L'invention concerne aussi un procédé de fabrication comportant les étapes suivantes : a) mélange de matières premières de manière à former une charge de départ adaptée pour obtenir, à l'issue de l'étape c), un produit selon l'invention, b) fusion de la charge de départ jusqu'à obtention d'une masse liquide, c) refroidissement jusqu'à solidification complète de ladite masse liquide, de manière à obtenir un produit fondu, The invention also relates to a manufacturing method comprising the following steps: a) mixing raw materials so as to form a suitable feedstock to obtain, at the end of step c), a product according to the invention, b) melting the feedstock to obtain a liquid mass, c) cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a molten product,
d) optionnellement, broyage dudit produit fondu,  d) optionally, grinding said molten product,
e) optionnellement, traitement thermique du produit fondu à une température de palier comprise entre la température de formation de la phase de Li2Ti307 et la température de fusion du produit obtenu à l'issue de l'étape c), pendant un temps de maintien en palier supérieur à 5 minutes, et avec une vitesse de descente en température supérieure à 500°C/s entre la température de palier et 400°C. e) optionally, heat treatment of the molten product at a bearing temperature between the formation temperature of the Li 2 Ti 3 O 7 phase and the melting temperature of the product obtained at the end of step c), during a holding time in upper stage at 5 minutes, and with a temperature descent rate of greater than 500 ° C./s between the bearing temperature and 400 ° C.
Par simple adaptation de la composition de la charge de départ, des procédés de fusion- solidification, éventuellement suivis d'un traitement thermique, permettent ainsi de fabriquer des produits selon l'invention de différentes tailles et présentant un taux de phase de Li2Ti307 supérieur à 50 %, de préférence supérieur à 70 %, de préférence supérieur à 90 %, de préférence encore supérieur à 99 %, de préférence toujours supérieur à 99,9 %, voire de sensiblement 100 %. By simple adaptation of the composition of the feedstock, fusion-solidification processes, optionally followed by a heat treatment, thus make it possible to manufacture products according to the invention of different sizes and having a phase level of Li 2 Ti 3 0 7 greater than 50%, preferably greater than 70%, preferably greater than 90%, more preferably greater than 99%, still more preferably greater than 99.9% or substantially 100%.
De préférence, un procédé de fabrication selon l'invention comporte encore une, et de préférence plusieurs, des caractéristiques optionnelles suivantes :  Preferably, a manufacturing method according to the invention also comprises one, and preferably several, of the following optional characteristics:
- Du carbone et/ou un précurseur de carbone n'est (ne sont) pas ajouté(s) dans la charge de départ à l'étape a), mais est (sont) ajouté(s) exclusivement dans le liquide en fusion lors des étapes b) et/ou c).  - Carbon and / or carbon precursor is (are) not added in the feedstock in step a), but is (are) added exclusively in the molten liquid during steps b) and / or c).
- A l'étape c), en particulier si le procédé ne comporte pas d'étape e), la vitesse de refroidissement, ou « vitesse de solidification », est supérieure à 100°C/s, de préférence supérieure à 200°C/s, de préférence supérieure à 300°C/s et/ou inférieure à 10 000°C/s, de préférence inférieure à 1000°C/s, de préférence inférieure à 800°C/s, de préférence inférieure à 600°C/s. Dans un mode de réalisation, en particulier si le procédé comporte une étape e), la vitesse de refroidissement est inférieure à 30°C/s, voire inférieure à 20°C/s.  In step c), in particular if the process does not comprise step e), the cooling rate, or "solidification rate", is greater than 100 ° C./s, preferably greater than 200 ° C. / s, preferably greater than 300 ° C / s and / or less than 10,000 ° C / s, preferably less than 1000 ° C / s, preferably less than 800 ° C / s, preferably less than 600 ° C / s. In one embodiment, particularly if the method comprises a step e), the cooling rate is less than 30 ° C / s, or even less than 20 ° C / s.
- A l'étape e), la température de palier Tp est supérieure à la température de formation de la phase de Li2Ti307, Tf, et inférieure à la température de fusion TF du produit obtenu à l'issue de l'étape c), la différence (Tp - Tf) étant supérieure à 10°C, de préférence supérieure à 120°C et/ou la différence (TF - Tp) étant supérieure à 10°C, de préférence supérieure à 80°C. In step e), the bearing temperature T p is greater than the formation temperature of the Li 2 Ti 3 O 7 phase, T f , and less than the melting temperature T F of the product obtained in FIG. from step c), the difference (T p - T f ) being greater than 10 ° C, preferably greater than 120 ° C and / or the difference (T F - T p ) being greater than 10 ° C, preferably greater than 80 ° C.
- En fin d'étape e), la vitesse de descente en température entre la température de palier et 400°C est de préférence supérieure à 600°C/s, de préférence supérieure à 650°C/s, de préférence supérieure à 700°C/s.  - At the end of step e), the rate of descent in temperature between the temperature of bearing and 400 ° C is preferably greater than 600 ° C / s, preferably greater than 650 ° C / s, preferably greater than 700 ° C / s.
- Le traitement thermique à l'étape e) est en totalité effectué sous atmosphère neutre ou réductrice.  - The heat treatment in step e) is entirely carried out under a neutral or reducing atmosphere.
L'invention concerne aussi un produit susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'invention.  The invention also relates to a product that can be obtained by a process according to the invention.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un produit fondu selon l'invention ou fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'invention dans la fabrication d'une anode pour batterie lithium-ion. The invention also relates to the use of a molten product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention in the manufacture of an anode for lithium-ion battery.
L'invention concerne enfin une anode pour batterie lithium-ion, comportant un produit fondu selon l'invention ou fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'invention, et une batterie lithium-ion comportant une telle anode. L'anode peut être en particulier obtenue par mise en forme d'une poudre selon l'invention.  Finally, the invention relates to an anode for a lithium-ion battery, comprising a melted product according to the invention or manufactured or likely to have been manufactured by a method according to the invention, and a lithium-ion battery comprising such anode. The anode may in particular be obtained by shaping a powder according to the invention.
Brève description des figures Brief description of the figures
D'autres objets, aspects, propriétés et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lumière de la description et des exemples qui suivent et à l'examen du dessin annexé dans lequel la figure 1 représente, schématiquement et en coupe transversale, une cellule d'une batterie selon l'invention.  Other objects, aspects, properties and advantages of the present invention will become apparent in the light of the description and examples which follow and on examining the appended drawing in which FIG. 1 represents, schematically and in cross-section, a cell a battery according to the invention.
Définitions Definitions
II convient de distinguer un produit dont la composition chimique est fournie par la formule LixTiyAaMmCc07 et une phase de formule LixTiyAaMmCc07, dans laquelle cette formule indique la structure cristallographique de ladite phase. It is appropriate to distinguish a product whose chemical composition is provided by the formula Li x Ti y A to M m Cc0 7 and a phase of formula Li x Ti y A to M m Cc0 7 , in which this formula indicates the crystallographic structure of said phase.
Dans un produit selon l'invention, différentes phases sont possibles, et en particulier une ou plusieurs phases de formule LixTiyAaMmCc07. In a product according to the invention, different phases are possible, and in particular one or more phases of formula Li x TiyA has M m Cc0 7 .
Par « oxyde d'un élément le plus stable », on entend l'oxyde dudit élément thermodynamiquement le plus stable à 20°C. Les fiches ICDD (« International Center for Diffraction Data ») 034-0393 et 035-0052 permettent d'identifier les domaines angulaires des pics de diffraction correspondant aux phases de l'oxyde de lithium-titane Li2Ti307 dans une forme cristallographique orthorhombique et dans une forme cristallographique hexagonale, respectivement. By "oxide of a most stable element" is meant the oxide of said thermodynamically most stable element at 20 ° C. The International Center for Diffraction Data (ICDD) sheets 034-0393 and 035-0052 make it possible to identify the angular domains of the diffraction peaks corresponding to the phases of lithium-titanium oxide Li 2 Ti 3 O 7 in a form crystallographic orthorhombic and in a hexagonal crystallographic form, respectively.
On définit le « taux de phase de Li2Ti307 », en %, dans un produit, selon la formule (1 ) suivante : The "phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 ", in%, is defined in a product according to the following formula (1):
T = 100* (HLT0237)/ (H LT0237 H Phases secondaires) (1 ) où T = 100 * (H LT0 237) / (H LT0237 H Secondary Phases) (1) where
Η|_το237 est la somme des hauteurs du pic (h k I) = (1 3 0) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique orthorhombique, se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 33,3° et du pic (2 2 22) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique hexagonale, se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 50,46°, mesurées sur un diagramme de diffraction X dudit produit, par exemple obtenu à partir d'un appareil du type diffractomètre D5000 de la société BRUKER pourvu d'un tube DX en cuivre, sans traitement de déconvolution, l'échantillon étant en rotation sur lui-même afin de limiter les effets d'orientations préférentielles, Η | _το237 is the sum of the heights of the peak (hk I) = (1 3 0) of the Li 2 Ti 3 0 7 phase in orthorhombic crystallographic form, lying at an angle 2Θ substantially equal to 33.3 ° and of the peak (2 2 22) of the phase Li 2 Ti 3 0 7 in hexagonal crystallographic form, being at an angle 2Θ substantially equal to 50.46 °, measured on an X-ray diffraction diagram of said product, for example obtained from a device of the D5000 diffractometer type from BRUKER provided with a copper DX tube, without deconvolution treatment, the sample being rotated on itself in order to limit the effects of preferential orientations,
H phases secondaires est la somme des hauteurs du premier pic minoritaire de chaque phase secondaire, mesurées sur le même diagramme de diffraction X, sans traitement de déconvolution. Le premier pic minoritaire d'une phase secondaire est localisé sur le diagramme de diffraction X par l'angle 2Θ correspondant, sur la fiche ICDD de cette phase secondaire, au pic présentant la plus grande hauteur, à l'exception du pic principal sur cette fiche ICDD. Les phases secondaires sont les phases détectables par diffraction X autres que les phases Li2Ti307 orthorhombique et hexagonale. Entre autres, Ti02 rutile, Li2Ti03, Li4Ti70i6, ou Li4Ti50i2 peuvent être des phases secondaires identifiées sur le diagramme de diffraction X, en particulier lorsque le produit de LT0237 ne comporte pas ou sensiblement pas d'élément A et/ou M. H secondary phases is the sum of the heights of the first minority peak of each secondary phase, measured on the same X diffraction diagram, without deconvolution treatment. The first minority peak of a secondary phase is located on the X-ray diffraction pattern by the corresponding angle 2Θ, on the ICDD record of this secondary phase, at the peak having the greatest height, with the exception of the principal peak on this ICDD record. The secondary phases are the phases detectable by X-ray diffraction other than orthorhombic and hexagonal Li 2 Ti 3 O 7 phases. Among others, Ti0 2 rutile, Li 2 Ti0 3 , Li 4 Ti 7 0i 6 , or Li 4 Ti 5 0i 2 may be secondary phases identified on the X-ray diffraction pattern, particularly when the product of LT0237 does not have or substantially no element A and / or M.
Suivant cette mesure, le taux de phase de Li2Ti307 tient donc compte des phases autres que les phases Li2Ti307 orthorhombique, dont le pic (1 3 0) se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 33,3° se superpose avec celui d'une phase Li2Ti307 orthorhombique et tient compte également des phases autres que les phases Li2Ti307 hexagonale, dont le pic (2 2 22) se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 50,46° se superpose avec celui d'une phase Li2Ti307 hexagonale. Le taux de phase de Li2Ti307 tient en particulier compte des phases Li2Ti307 dans lesquelles les éléments A et/ou M sont présents. According to this measurement, the phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 thus takes into account phases other than orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phases, the peak (1 3 0) of which is at an angle 2Θ substantially equal to 33. 3 ° is superimposed with that of an orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phase and also takes into account phases other than the hexagonal Li 2 Ti 3 0 7 phases, the peak (2 2 22) of which is at a 2Θ angle substantially equal to 50.46 ° is superimposed with that of a phase Li 2 Ti 3 0 7 hexagonal. The phase ratio of Li 2 Ti 3 O 7 particularly takes into account the Li 2 Ti 3 0 7 phases in which the elements A and / or M are present.
On appelle « proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique » le rapport entre la hauteur du pic (1 3 0) correspondant à cette phase et la somme des hauteurs des pics (1 3 0) et (2 2 22) correspondant à cette phase et à la phase Li2Ti307 hexagonale, les hauteurs de pics étant mesurées sur ledit diagramme de diffraction X. The ratio of the height of the peak (1 3 0) corresponding to this phase to the sum of the peak heights (1 3 0) and the sum of the peak heights (1 3 0) is referred to as the "orthorhombic Li 2 Ti 3 O 7 phase proportion". (2 2 22) corresponding to this phase and to the hexagonal Li 2 Ti 3 0 7 phase, the peak heights being measured on said X diffraction pattern.
On appelle "produit fondu" un produit obtenu par fusion d'une charge de départ sous la forme d'une masse liquide, puis solidification de ladite masse liquide.  A "melted product" is a product obtained by melting a feedstock in the form of a liquid mass, and then solidifying said liquid mass.
Par « particule », on entend un objet solide dont la taille est inférieure à 10 mm. La taille d'une particule est évaluée classiquement par une caractérisation de distribution granulométrique réalisée avec un granulomètre laser. Le granulomètre laser peut être, par exemple, un Partica LA-950 de la société HORIBA. By "particle" is meant a solid object whose size is less than 10 mm. The size of a particle is classically evaluated by a particle size distribution characterization performed with a laser granulometer. The laser granulometer may be, for example, a Partica LA-950 from the company HORIBA.
Par « bloc » on entend un objet solide qui n'est pas une particule.  By "block" is meant a solid object that is not a particle.
Les percentiles ou « centiles » 10 (D10), 50 (D50), 99,5 (D99,5) sont les tailles de particules correspondant aux pourcentages, en masse, de 10 %, 50 % et 99,5 % respectivement, sur la courbe de distribution granulométrique cumulée des tailles de particules de la poudre, les tailles de particules étant classées par ordre croissant. Par exemple, 10 %, en masse, des particules de la poudre ont une taille inférieure à D10 et 90 % des particules en masse ont une taille supérieure à D10. Les percentiles peuvent être déterminés à l'aide d'une distribution granulométrique réalisée à l'aide d'un granulomètre laser. The percentiles or "percentiles" 10 (D 10 ), 50 (D 50 ), 99.5 (D 99.5 ) are the particle sizes corresponding to the percentages by mass of 10%, 50% and 99.5% respectively, on the cumulative particle size distribution curve of the particle sizes of the powder, the particle sizes being ranked in ascending order. For example, 10% by weight of the particles of the powder have a size less than D 10 and 90% of the particles by mass have a size greater than D 10 . Percentiles can be determined using a particle size distribution using a laser granulometer.
On appelle « taille minimale d'une poudre », le percentile 10 (D10) de ladite poudre. The "minimum size of a powder" is the percentile (D 10 ) of said powder.
On appelle « taille médiane d'une poudre », le percentile 50 (D50) de ladite poudre. The "50th percentile" (D 50 ) of said powder is called the "median size of a powder".
On appelle « taille maximale d'une poudre », le percentile 99,5 (D99,5) de ladite poudre. On appelle « impuretés », les constituants inévitables, introduits involontairement et nécessairement avec les matières premières ou résultant de réactions avec ces constituants. Les impuretés ne sont pas des constituants nécessaires, mais sont seulement tolérées. The "maximum size of a powder" is the 99.5 percentile (D 99.5 ) of said powder. The term "impurities" refers to the inevitable constituents introduced involuntarily and necessarily with the raw materials or resulting from reactions with these constituents. Impurities are not necessary constituents, but are only tolerated.
Par « précurseur » d'un composé ou d'un élément, on entend un constituant apte à fournir ledit composé ou élément, respectivement, lors de la mise en œuvre d'un procédé de fabrication selon l'invention.  By "precursor" of a compound or an element is meant a component capable of supplying said compound or element, respectively, during the implementation of a manufacturing method according to the invention.
Sauf indication contraire, et notamment dans la formule LixTiyAaMmCc07 dans laquelle les indices x, y, a, m, c et 7 sont des indices atomiques, toutes les teneurs des constituants selon l'invention sont des pourcentages massiques exprimés sur la base du produit. Unless otherwise indicated, and in particular in the formula Li x Ti y A a M m C c 0 7 in which the indices x, y, a, m, c and 7 are atomic indices, all the contents of the constituents according to the invention are mass percentages expressed on the basis of the product.
Par « contenant un », « comprenant un » ou « comportant un », on entend « comportant au moins un », sauf indication contraire. "Containing a", "comprising a" or "containing a" means "having at least one", unless otherwise indicated.
Description détaillée Procédé detailed description Process
Un exemple de procédé selon l'invention est à présent décrit dans le détail.  An exemplary method according to the invention is now described in detail.
La teneur et la nature d'un produit selon l'invention dépendent notamment de la composition de la charge de départ préparée à l'étape a).  The content and the nature of a product according to the invention depend in particular on the composition of the feedstock prepared in step a).
Une charge de départ permettant de fabriquer un produit fondu selon l'invention est formée à partir de composés de lithium, optionnellement d'élément A et/ou M et de titane, notamment sous forme d'oxydes et/ou de carbonates et/ou d'hydroxydes et/ou d'oxalates et/ou de nitrates, et/ou de précurseurs des éléments lithium, A, M et titane. L'ajustement de la composition de la charge de départ peut se faire par addition d'oxydes purs ou de mélanges d'oxydes et/ou de précurseurs, notamment de Li20, Li2C03, LiOH, d'oxyde(s) des éléments A et/ou M, de carbonate(s) des éléments A ou M, d'hydroxyde(s) des éléments A ou M ou Ti02. La mise en œuvre d'oxydes et/ou de carbonates et/ou d'hydroxydes et/ou de nitrates et/ou d'oxalates améliore la disponibilité d'oxygène nécessaire à la formation de phase de Li2Ti307 et à son électroneutralité, et est donc préférée. A feedstock for producing a molten product according to the invention is formed from lithium compounds, optionally of element A and / or M and of titanium, in particular in the form of oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or oxalates and / or nitrates, and / or precursors of lithium, A, M and titanium elements. The composition of the feedstock may be adjusted by the addition of pure oxides or mixtures of oxides and / or precursors, in particular Li 2 O, Li 2 CO 3 , LiOH, oxide (s) ) elements A and / or M, carbonate (s) elements A or M, hydroxide (s) elements A or M or Ti0 2 . The use of oxides and / or carbonates and / or hydroxides and / or nitrates and / or oxalates improves the oxygen availability necessary for the phase formation of Li 2 Ti 3 O 7 and its electroneutrality, and is therefore preferred.
De préférence, au moins un, voire tous les éléments titane, A et M sont introduits dans la charge de départ sous forme d'oxydes. Dans un mode de réalisation particulier, on utilise des poudres d'oxydes pour apporter les éléments M et titane, et une poudre de carbonate pour apporter l'élément lithium.  Preferably, at least one or all of the titanium elements A and M are introduced into the feedstock in the form of oxides. In a particular embodiment, oxide powders are used to provide the M and titanium elements, and a carbonate powder to provide the lithium element.
De préférence, les composés apportant les éléments lithium, titane, A et M sont choisis parmi Li2C03, Li20, LiOH , Ti02, les carbonates des éléments A ou M, les hydroxydes des éléments A ou M, et les oxydes des éléments A ou M. Preferably, the compounds providing the elements lithium, titanium, A and M are chosen from Li 2 CO 3 , Li 2 O, LiOH, TiO 2 , the carbonates of the elements A or M, the hydroxides of the elements A or M, and the oxides of elements A or M.
De préférence, les composés apportant les éléments lithium, titane, A et M représentent ensemble plus de 90 %, de préférence plus de 99 %, en pourcentages massiques, des constituants de la charge de départ. De préférence, ces composés représentent, ensemble avec les impuretés, 100 % des constituants de la charge de départ.  Preferably, the compounds providing the elements lithium, titanium, A and M together represent more than 90%, preferably more than 99%, in percentages by weight, of the constituents of the feedstock. Preferably, these compounds together with the impurities represent 100% of the constituents of the feedstock.
De préférence, aucun composé autre que ceux apportant les éléments lithium, A, M et titane, voire aucun composé autre que Li20, Li2C03, LiOH, oxyde(s) des éléments A ou M, carbonate(s) des éléments A ou M, hydroxyde(s) des éléments A ou M ou Ti02 n'est introduit volontairement dans la charge de départ. Dans un mode de réalisation, la somme de Li20, Li2C03, oxyde(s) des éléments A ou M, carbonate(s) des éléments A ou M, hydroxyde(s) des éléments A ou M ou Ti02 et de leurs précurseurs représente plus de 99 % en poids de la charge de départ. En particulier, de préférence, le carbone (et/ou un précurseur de carbone) n'est pas ajouté dans la charge de départ à l'étape a), mais est ajouté dans le liquide en fusion aux étapes ultérieures. Preferably, no compound other than those providing the elements lithium, A, M and titanium, or any compound other than Li 2 0, Li 2 CO 3 , LiOH, oxide (s) of elements A or M, carbonate (s) of elements A or M, hydroxide (s) of elements A or M or Ti0 2 is deliberately introduced into the feedstock. In one embodiment, the sum of Li 2 0, Li 2 CO 3 , oxide (s) of elements A or M, carbonate (s) of elements A or M, hydroxide (s) of elements A or M or TiO 2 and their precursors represents more than 99% by weight of the feedstock. In particular, preferably, the carbon (and / or a carbon precursor) is not added to the feedstock in step a), but is added to the molten liquid at subsequent steps.
Les propriétés électrochimiques du produit fondu selon l'invention en sont améliorées. Les quantités de lithium, d'élément A, d'élément M et de titane de la charge de départ se retrouvent pour l'essentiel dans le produit fondu fabriqué. Une partie des constituants, comme par exemple le lithium, variable en fonction des conditions de fusion, peut se volatiliser pendant l'étape de fusion. Par ses connaissances générales, ou par de simples essais de routine, l'homme du métier sait comment adapter la quantité de ces constituants dans la charge de départ en fonction de la teneur qu'il souhaite retrouver dans les produits fondus et des conditions de fusion mises en œuvre.  The electrochemical properties of the melted product according to the invention are improved. The amounts of lithium, element A, element M and titanium of the feedstock are found essentially in the manufactured melted product. Part of the constituents, such as for example lithium, which varies according to the melting conditions, can volatilize during the melting step. By his general knowledge, or by simple routine tests, a person skilled in the art knows how to adapt the quantity of these constituents in the starting charge according to the content he wishes to find in the melted products and the melting conditions. implemented.
Pour fabriquer un produit fondu selon l'invention, il est préférable, dans la charge de départ, que les teneurs molaires li, t, m' et a' des éléments lithium, titane, M et A, respectivement, en pourcentages molaires sur la base de la somme des teneurs li, t, m' et a', respectent les conditions suivantes : In order to manufacture a molten product according to the invention, it is preferable in the feedstock that the molar contents li, t, m 'and lithium, titanium, M and A, respectively, in molar percentages on the the sum of the contents li, t, m 'and a' , comply with the following conditions:
• k-ι . x / y < li / 1 < k2. x / y et/ou • k-ι. x / y <li / 1 <k 2 . x / y and / or
• ki . x / m < li / m' < k2. x / m et/ou • ki. x / m <li / m '<k 2 . x / m and / or
• k-i . x / a < li / a' < k2. x / a • ki. x / a <li / a '<k 2 . x / a
or
- x, y, m et a peuvent prendre les valeurs définies ci-dessus, en particulier 1 ,5 < x < 2,5, 2 < y < 3,4, 0 < a < 0,5 et 0 < m < 1 ,5, et - x, y, m and a can take the values defined above, in particular 1, 5 <x <2.5, 2 <y <3.4, 0 <a <0.5 and 0 <m <1 , 5, and
ki est égal à 0,8, de préférence égal à 0,9, et  ki is equal to 0.8, preferably equal to 0.9, and
k2 est égal à 1 ,2, de préférence égal à 1 ,1 . k 2 is equal to 1, 2, preferably equal to 1, 1.
Bien entendu, ces valeurs de k-ι et k2 sont celles à adopter dans des conditions de marche établie, c'est à dire en dehors des étapes de transition entre compositions différentes et en dehors des étapes de démarrage. En effet, si le produit souhaité implique un changement de composition de la charge de départ par rapport à celle mise en œuvre pour fabriquer le produit précédent, il faut tenir compte des résidus du produit précédent dans le four. L'homme du métier sait cependant adapter la charge de départ en conséquence. Of course, these values of k-ι and k 2 are those to be adopted under established operating conditions, that is to say outside of the transition steps between different compositions and outside the start-up steps. Indeed, if the desired product involves a change in the composition of the feedstock relative to that used to manufacture the previous product, it is necessary to take into account the residues of the previous product in the oven. Those skilled in the art, however, know how to adapt the starting load accordingly.
Les granulométries des poudres utilisées peuvent être celles couramment rencontrées dans les procédés de fusion. Un mélange intime des matières premières peut être effectué dans un mélangeur. Ce mélange est ensuite versé dans un four de fusion. The granulometries of the powders used can be those commonly encountered in the melting processes. Intimate mixing of the raw materials can be done in a mixer. This mixture is then poured into a melting furnace.
A l'étape b), la charge de départ est fondue.  In step b), the feedstock is melted.
Tous les fours connus sont envisageables, comme un four à induction, un four à plasma ou d'autres types de four Héroult, pourvu qu'ils permettent de faire fondre complètement la charge de départ. All known furnaces are conceivable, such as an induction furnace, a plasma furnace or other types of Heroult furnace, provided that they allow to completely melt the starting charge.
A l'étape b), on réalise une fusion en creuset dans un four de traitement thermique, de préférence dans un four électrique, de préférence dans un environnement oxygéné, par exemple sous air. L'électrofusion permet avantageusement la fabrication de grandes quantités de produit fondu avec des rendements intéressants.  In step b), melting is carried out in a crucible in a heat treatment furnace, preferably in an electric furnace, preferably in an oxygenated environment, for example in air. Electrofusion advantageously allows the manufacture of large quantities of molten product with interesting yields.
On peut par exemple utiliser un four à arc de type Héroult comportant deux électrodes et dont la cuve a un diamètre d'environ 0,8 m et pouvant contenir environ 180 kg de liquide en fusion. A l'étape b), l'énergie est de préférence supérieure à 1 100 kWh/T de produit fondu, de préférence supérieure à 1200 kWh/T. De préférence, l'énergie est comprise entre 1200 kWh/T et 1800 kWh/T, de préférence comprise entre 1600 kWh/T et 1800 kWh/T. La tension est par exemple de 130 Volts et la puissance de 200 kW.  For example, it is possible to use a Héroult-type arc furnace comprising two electrodes and whose vessel has a diameter of approximately 0.8 m and can contain around 180 kg of molten liquid. In step b), the energy is preferably greater than 1 100 kWh / T of molten product, preferably greater than 1200 kWh / T. Preferably, the energy is between 1200 kWh / T and 1800 kWh / T, preferably between 1600 kWh / T and 1800 kWh / T. The voltage is for example 130 Volts and the power of 200 kW.
Un four par induction peut être également avantageusement mis en œuvre.  An induction furnace can also be advantageously used.
De préférence, on n'utilise pas une torche à plasma, ni un pistolet thermique. En particulier, les procédés mettant en œuvre une torche à plasma ou un pistolet thermique ne permettent pas toujours de fabriquer des particules fondues. Même en cas de fusion, ils ne permettent généralement pas de fabriquer des particules fondues de taille supérieure à 200 microns, et à tout le moins supérieure à 500 microns.  Preferably, a plasma torch or a heat gun is not used. In particular, processes using a plasma torch or a heat gun do not always make it possible to manufacture melted particles. Even in the case of melting, they generally do not make it possible to manufacture melted particles larger than 200 microns, and at least greater than 500 microns.
Après fusion, la charge de départ est sous la forme d'une masse liquide, qui peut éventuellement contenir quelques particules solides, mais en une quantité insuffisante pour qu'elles puissent structurer ladite masse. Par définition, pour conserver sa forme, une masse liquide doit être contenue dans un récipient.  After melting, the feedstock is in the form of a liquid mass, which may optionally contain some solid particles, but in an amount insufficient for them to structure said mass. By definition, to maintain its shape, a liquid mass must be contained in a container.
Pour augmenter la teneur en carbone dans le produit fondu obtenu à la fin de l'étape c), du carbone et/ou un précurseur de carbone est (sont) de préférence ajouté(s) dans la masse liquide. L'introduction du carbone et/ou du précurseur de carbone dans la masse liquide peut être effectuée, par exemple, à l'aide d'un dispositif tel que celui décrit dans FR 1 208 577, le carbone et/ou le précurseur de carbone étant véhiculé(s) et mis en contact avec la masse liquide au moyen d'un gaz neutre ou réducteur, de préférence neutre, de préférence de l'azote. L'environnement général de la masse liquide peut cependant être neutre, réducteur ou oxydant, de préférence oxydant, de préférence sous air. Si l'environnement général de la masse liquide est oxydant, le carbone et/ou le précurseur de carbone est de préférence ajouté en fin d'étape b). To increase the carbon content in the molten product obtained at the end of step c), carbon and / or a carbon precursor is (are) preferably added to the liquid mass. The introduction of the carbon and / or the precursor of carbon into the liquid mass may be carried out, for example, using a device such as that described in FR 1 208 577, the carbon and / or the precursor of carbon being conveyed (s) and brought into contact with the liquid mass by means of a neutral or reducing gas, preferably neutral, preferably nitrogen. The general environment of the liquid mass may however be neutral, reducing or oxidizing, preferably oxidizing, preferably under air. If the general environment of the liquid mass is oxidizing, the carbon and / or the carbon precursor is preferably added at the end of step b).
Le carbone et le précurseur de carbone peuvent être choisis dans le groupe formé par le noir de carbone, le graphite, le coke, une résine, un polysaccharide, comme par exemple une cellulose, l'amidon ou le glucose, le sucrose et leurs mélanges. De préférence, le carbone est amené sous forme de graphite, de noir de carbone et leurs mélanges. The carbon and the carbon precursor may be chosen from the group formed by carbon black, graphite, coke, a resin, a polysaccharide, for example a cellulose, starch or glucose, sucrose and their mixtures . Preferably, the carbon is fed in the form of graphite, carbon black and mixtures thereof.
De préférence, lorsque les étapes Ci ) et c2) décrites ci-dessous sont mises en œuvre, le carbone et/ou le précurseur de carbone n'est pas introduit lors de l'étape b). Preferably, when the steps Ci) and c 2 ) described below are implemented, the carbon and / or the carbon precursor is not introduced during step b).
De préférence, lorsque les étapes Ci ') et c2') et c3') décrites ci-dessous sont mises en œuvre, du carbone et/ou un précurseur de carbone est (sont) de préférence ajouté(s) dans la masse liquide lors de l'étape b). Preferably, when the steps Ci ') and c 2 ') and c 3 ') described below are implemented, carbon and / or a precursor of carbon is (are) preferably added in the mass. liquid during step b).
A l'étape c), la vitesse de refroidissement est de préférence supérieure à 100°C/s, de préférence supérieure à 200°C/s, de préférence supérieure à 300°C/s. Avantageusement, le taux de phase de Li2Ti307 en est augmenté et peut atteindre des valeurs élevées sans étape e). Dans un mode de réalisation, la vitesse de refroidissement est supérieure à 300°C/s et inférieure à 10 000°C/s, de préférence inférieure à 1 000°C/s, de préférence inférieure à 800°C/s, de préférence inférieure à 600°C/s, et le procédé ne comporte pas d'étape e). In step c), the cooling rate is preferably greater than 100 ° C / s, preferably greater than 200 ° C / s, preferably greater than 300 ° C / s. Advantageously, the phase ratio of Li 2 Ti 3 O 7 is increased and can reach high values without step e). In one embodiment, the cooling rate is greater than 300 ° C / s and less than 10,000 ° C / s, preferably less than 1000 ° C / s, preferably less than 800 ° C / s, preferably less than 600 ° C / s, and the method does not comprise step e).
A l'étape c), la vitesse de refroidissement peut être inférieure à 30°C/s, voire inférieure à 20°C/s, pourvu que le procédé comporte une étape e).  In step c), the cooling rate may be less than 30 ° C / s, or even less than 20 ° C / s, provided that the method comprises a step e).
Dans un premier mode de réalisation, l'étape c) comporte les étapes suivantes :  In a first embodiment, step c) comprises the following steps:
Ci ) dispersion de la masse liquide sous forme de gouttelettes liquides,  Ci) dispersion of the liquid mass in the form of liquid droplets,
c2) solidification de ces gouttelettes liquides par contact avec un fluide, de préférence oxygéné, éventuellement chargé en particules de carbone et/ou de précurseur de carbone, de manière à obtenir des particules fondues. c 2 ) solidification of these liquid droplets by contact with a fluid, preferably oxygenated, optionally loaded with carbon particles and / or carbon precursor, so as to obtain molten particles.
Par simple adaptation de la composition de la charge de départ, des procédés de dispersion classiques, en particulier par soufflage ou atomisation, permettent ainsi de fabriquer, à partir d'une masse liquide, des particules présentant un taux de phase de Li2Ti307 supérieur à 50 %, de préférence supérieur à 60 %, de préférence supérieur à 70 %, de préférence encore supérieur à 90 %, de préférence encore supérieur à 99 %, de préférence toujours supérieur à 99,9 %, voire de sensiblement 100 %. Le produit fondu selon l'invention, en particulier fabriqué suivant ce premier mode de réalisation, peut se présenter en fin d'étape c) sous la forme de particules de taille inférieure à 500 μηη, voire inférieure à 200 μηη, voire inférieure à 100 μηη. By simple adaptation of the composition of the feedstock, conventional dispersion processes, in particular by blowing or atomization, thus make it possible to manufacture, from a liquid mass, particles having a phase content of Li 2 Ti 3 0 7 greater than 50%, preferably greater than 60%, preferably greater than 70%, more preferably greater than 90%, more preferably greater than 99%, more preferably greater than 99.9%, or even substantially 100%. The melted product according to the invention, in particular manufactured according to this first embodiment, may be at the end of step c) in the form of particles of size less than 500 μηη, or even less than 200 μηη, or even less than 100 μηη.
A l'étape Ci ), un filet du liquide en fusion, à une température de préférence supérieure à la température de fusion du produit selon l'invention, de préférence supérieure à 1350°C et de préférence inférieure à 1800°C, de préférence inférieure à 1700°C, est dispersé en gouttelettes liquides.  In step Ci), a stream of molten liquid, at a temperature preferably greater than the melting temperature of the product according to the invention, preferably greater than 1350 ° C. and preferably less than 1800 ° C., preferably less than 1700 ° C, is dispersed in liquid droplets.
Lorsqu'aucun élément A et M n'est volontairement ajouté dans la charge de départ, la température du filet du liquide en fusion, est de préférence supérieure à 1300°C, de préférence supérieure à 1350°C et de préférence inférieure à 1600°C, de préférence inférieure à 1550°C.  When no element A and M is intentionally added to the feedstock, the temperature of the stream of molten liquid is preferably greater than 1300.degree. C., preferably greater than 1350.degree. C. and preferably less than 1600.degree. C, preferably below 1550 ° C.
La dispersion peut résulter d'un soufflage à travers le filet de la masse liquide.  The dispersion can result from blowing through the net of the liquid mass.
Selon les conditions de soufflage, les particules fondues peuvent être sphériques ou non, creuses ou pleines. Elles présentent typiquement une taille comprise entre 0,005 mm et 5 mm.  Depending on the blowing conditions, the melted particles may be spherical or not, hollow or solid. They typically have a size between 0.005 mm and 5 mm.
Tout autre procédé d'atomisation d'une masse liquide, connu de l'homme de l'art, est envisageable.  Any other method of atomizing a liquid mass, known to those skilled in the art, is conceivable.
Pour augmenter la teneur en carbone dans le produit fondu obtenu à la fin de l'étape c), du carbone et/ou un précurseur de carbone est (sont) de préférence introduit(s) dans le filet de liquide en fusion, par exemple en soufflant un gaz chargé de particules de carbone. Ce gaz peut être neutre, réducteur ou oxydant.  To increase the carbon content in the molten product obtained at the end of step c), carbon and / or a precursor of carbon is (are) preferably introduced into the molten liquid stream, for example by blowing a gas loaded with carbon particles. This gas can be neutral, reducing or oxidizing.
A l'étape Ci ), on met en contact ladite masse liquide avec un fluide de préférence oxygéné, de préférence un gaz, de préférence de l'air et/ou de la vapeur d'eau, de préférence encore avec de l'air. Le fluide oxygéné présente de préférence une teneur volumique en oxygène supérieure à 20 % en volume. Ce fluide oxygéné sert de préférence de véhicule à des particules de carbone et/ou de précurseur de carbone afin de les introduire dans le liquide en fusion. In step Ci), said liquid mass is brought into contact with a preferably oxygenated fluid, preferably a gas, preferably air and / or water vapor, more preferably with air . The oxygenated fluid preferably has an oxygen content by volume of greater than 20% by volume. This oxygenated fluid preferably serves as a carrier for carbon particles and / or carbon precursors in order to introduce them into the molten liquid.
A l'étape c2), les gouttelettes liquides sont transformées en particules solides par contact avec un fluide oxygéné, de préférence gazeux. Ce fluide oxygéné sert de préférence de véhicule à des particules de carbone et/ou de précurseur de carbone. In step c 2 ), the liquid droplets are transformed into solid particles by contact with an oxygenated fluid, preferably a gaseous fluid. This oxygenated fluid preferably serves as a carrier for carbon particles and / or carbon precursors.
De préférence, le procédé est adapté de manière que, sitôt formée, la gouttelette de liquide en fusion soit en contact avec le fluide oxygéné et/ou chargé en particules de carbone et/ou de précurseur de carbone, qui peut être identique ou différent à celui décrit pour l'étape Ci ). Preferably, the method is adapted so that, as soon as formed, the droplet of molten liquid is in contact with the oxygenated fluid and / or loaded with particles of carbon and / or carbon precursor, which may be the same or different to that described for step Ci).
De préférence encore, la dispersion (étape Ci)) et la solidification (étape c2)) sont sensiblement simultanées, la masse liquide étant dispersée par un fluide oxygéné et/ou chargé en particules de carbone et/ou de précurseur de carbone, de préférence gazeux, apte à refroidir et solidifier ce liquide. More preferably, the dispersion (step C 1) and the solidification (step c 2 )) are substantially simultaneous, the liquid mass being dispersed by an oxygenated fluid and / or loaded with carbon particles and / or precursor of carbon, preferably gaseous, able to cool and solidify this liquid.
De préférence, le contact avec le fluide oxygéné et/ou chargé en particules de carbone et/ou de précurseur de carbone est maintenu au moins jusqu'à la solidification complète des gouttelettes.  Preferably, the contact with the oxygenated fluid and / or loaded with carbon particles and / or carbon precursor is maintained at least until complete solidification of the droplets.
Un soufflage d'air à température ambiante est possible. Air blowing at room temperature is possible.
A l'issue de l'étape c2), on obtient des particules solides qui présentent une taille comprise entre 0,01 μηη et 3 mm, voire entre 0,01 μηη et 5 mm, en fonction des conditions de dispersion. At the end of step c 2 ), solid particles are obtained which have a size of between 0.01 μηη and 3 mm, or even between 0.01 μηη and 5 mm, depending on the dispersion conditions.
Des conditions de dispersion adaptées à l'obtention de particules de tailles comprises entre 0,01 μηη et 3 mm permettent avantageusement d'obtenir un taux de phase de Li2Ti307 élevé, sans recours à l'étape e). Dispersion conditions suitable for obtaining particles of sizes of between 0.01 μηη and 3 mm advantageously make it possible to obtain a high phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 without resorting to step e).
Dans un deuxième mode de réalisation, l'étape c) comporte les étapes suivantes :  In a second embodiment, step c) comprises the following steps:
Ci ') coulage de la masse liquide dans un moule ;  Ci ') pouring the liquid mass into a mold;
c2') solidification par refroidissement de la masse liquide coulée dans le moule jusqu'à obtention d'un bloc au moins en partie solidifié ; c 2 ') cooling solidification of the liquid mass cast in the mold until a block at least partially solidified;
c3') démoulage du bloc. c 3 ') demolding the block.
A l'étape Ci '), la masse liquide est coulée dans un moule apte à résister au bain de liquide en fusion. De préférence, on utilise des moules en graphite, en fonte, ou tels que définis dans US 3,993,1 19. Dans le cas d'un four à induction, la spire est considérée comme constituant un moule. Le coulage s'effectue de préférence sous air. In step Ci '), the liquid mass is cast in a mold capable of withstanding the bath of molten liquid. Preferably, graphite, cast iron, or as defined in US 3,993.1 19 molds are used. In the case of an induction furnace, the turn is considered to constitute a mold. Casting is preferably carried out under air.
Pour augmenter la teneur en carbone dans le produit fondu obtenu à la fin de l'étape c), du carbone et/ou un précurseur de carbone est (sont) de préférence introduit(s) dans le jet de liquide en fusion résultant du coulage de la masse liquide dans le moule (étape Ci ')), par exemple en soufflant un gaz chargé de particules de carbone et/ou de précurseur de carbone. Ce gaz peut être neutre, réducteur ou oxydant.  To increase the carbon content in the molten product obtained at the end of step c), carbon and / or a carbon precursor is (are) preferably introduced into the jet of molten liquid resulting from casting. of the liquid mass in the mold (step Ci ')), for example by blowing a gas loaded with carbon particles and / or carbon precursor. This gas can be neutral, reducing or oxidizing.
A l'étape c2'), la masse liquide coulée dans le moule est refroidie jusqu'à obtention d'un bloc au moins en partie solidifié. L'utilisation d'un moule du type de ceux décrits dans US 3,993,1 19 permet avantageusement d'obtenir un taux de phase de Li2Ti307 élevé sans recours à une étape e). In step c 2 '), the liquid mass cast in the mold is cooled until an at least partially solidified block is obtained. The use of a mold of the type of those described in US Pat. No. 3,993.1 19 advantageously makes it possible to obtain a high phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 without resorting to a step e).
A l'étape c3'), on démoule le bloc. De préférence, le bloc est démoulé dès qu'il présente une rigidité suffisante pour conserver sensiblement sa forme. In step c 3 '), the block is demolded. Preferably, the block is demolded as soon as it has sufficient rigidity to substantially retain its shape.
De préférence, à l'étape Ci ') et/ou à l'étape c2') et/ou après l'étape c3'), on met en contact, directement ou indirectement, ladite masse liquide en cours de solidification avec un fluide oxygéné, comportant de préférence plus de 20 % en volume d'oxygène, de préférence un gaz, de préférence de l'air. Cette mise en contact peut être effectuée dès la coulée. A l'étape Ci '), ce fluide oxygéné peut notamment servir de véhicule à des particules de carbone et/ou de précurseur de carbone. Preferably, in step Ci ') and / or in step c 2 ') and / or after step c 3 '), the said solid mass during solidification is contacted directly or indirectly with an oxygenated fluid, preferably comprising more than 20% by volume of oxygen, preferably a gas, preferably air. This contacting can be performed as soon as casting. In step Ci '), this oxygenated fluid may in particular serve as a vehicle for carbon particles and / or carbon precursor.
Pour faciliter la mise en contact de la masse liquide avec le fluide oxygéné, il est préférable de démouler le bloc le plus rapidement possible, si possible avant solidification complète, et de commencer alors immédiatement la mise en contact avec le fluide oxygéné. La solidification se poursuit donc alors à l'étape c3'). To facilitate the contacting of the liquid mass with the oxygenated fluid, it is preferable to unmold the block as quickly as possible, if possible before complete solidification, and then immediately begin the contact with the oxygenated fluid. The solidification then continues in step c 3 ').
De préférence, on maintient le contact avec le fluide oxygéné jusqu'à la solidification complète du bloc. Preferably, the contact with the oxygenated fluid is maintained until complete solidification of the block.
Quel que soit le mode de réalisation de l'étape c), l'introduction du carbone et/ou du précurseur de carbone dans le liquide en fusion peut être effectuée par toute technique connue. Cette introduction peut en particulier résulter d'une mise en contact d'un fluide chargé de particules de carbone et/ou de précurseur de carbone, par exemple par soufflage à la surface ou au sein de la masse liquide, par exemple à l'aide d'un dispositif tel que décrit dans FR 1 208 577.  Whatever the embodiment of step c), the introduction of the carbon and / or carbon precursor into the molten liquid can be carried out by any known technique. This introduction can in particular result from contacting a fluid loaded with carbon particles and / or carbon precursor, for example by blowing on the surface or within the liquid mass, for example using of a device as described in FR 1 208 577.
L'homme du métier sait ajuster, par de simples essais de routine, la quantité de carbone et/ou de précurseur de carbone dans le gaz mis en contact avec le liquide en fusion en fonction de la composition du produit fondu selon l'invention recherchée. La concentration de carbone ou en précurseur de carbone dans ce gaz peut être notamment réglée au moyen d'un proportionneur à effet Venturi, bien connu de l'homme du métier.  The person skilled in the art can adjust, by simple routine tests, the amount of carbon and / or precursor of carbon in the gas brought into contact with the molten liquid as a function of the composition of the melted product according to the invention sought. . The concentration of carbon or carbon precursor in this gas can be adjusted in particular by means of a Venturi effect proportioner, well known to those skilled in the art.
De préférence, le carbone est introduit sous forme de particules. Le carbone et le précurseur de carbone peuvent être choisis dans le groupe décrit ci-dessus à l'étape b). Après solidification complète, on obtient un bloc apte à donner après les étapes d) et éventuellement e) une poudre de particules selon l'invention. A l'étape d) optionnelle, le produit fondu obtenu est concassé et/ou broyé de manière à réduire la taille des morceaux, de préférence jusqu'à obtention d'une poudre de particules fondues présentant une taille médiane D50 inférieure 50 μηη, de préférence inférieure à 35 μηη, voire inférieure à 30 μηη, voire inférieure à 15 μηη, voire inférieure à 12 μηη, voire inférieure à 5 μηη, voire inférieure à 4 μηη, voire inférieure à 1 μηη, voire inférieure à 0,8 μηη et de préférence supérieure à 0,05 μηη, voire supérieure à 0,2 μηη, voire supérieure à 0,5 μηη, voire supérieure à 1 μηη. Preferably, the carbon is introduced in the form of particles. The carbon and the carbon precursor may be selected from the group described above in step b). After complete solidification, a block capable of giving after steps d) and optionally e) a particle powder according to the invention is obtained. In the optional step d), the melted product obtained is crushed and / or ground so as to reduce the size of the pieces, preferably until a powder of melted particles having a median size D 50 of less than 50 μηη is obtained. preferably less than 35 μηη, or even less than 30 μηη, or even less than 15 μηη, or even less than 12 μηη, or even less than 5 μηη, or even less than 4 μηη, or even less than 1 μηη, or even less than 0,8 μηη and preferably greater than 0.05 μηη, or even greater than 0.2 μηη, or even greater than 0.5 μηη, or even greater than 1 μηη.
De préférence, si le produit est destiné à être traité thermiquement lors d'une étape e), il se présente sous la forme d'une poudre présentant une taille maximale D99,5 inférieure à 1 10 μηη, de préférence inférieure à 100 μηη, de préférence inférieure à 80 μηη, de préférence inférieure à 53 μηη, de préférence inférieure à 30 μηη, de préférence inférieure à 10 μηη, de préférence inférieure à 5 μηη, de préférence inférieure à 2 μηη. L'efficacité du traitement thermique en est avantageusement améliorée. Preferably, if the product is intended to be heat treated during a step e), it is in the form of a powder having a maximum size D 99.5 of less than 1 10 μηη, preferably less than 100 μηη , preferably less than 80 μηη, preferably less than 53 μηη, preferably less than 30 μηη, preferably less than 10 μηη, preferably less than 5 μηη, preferably less than 2 μηη. The efficiency of the heat treatment is advantageously improved.
Dans un mode de réalisation préféré, la poudre obtenue après broyage présente une taille maximale D99,5 inférieure à 5 μηη et une taille médiane comprise entre 0,05 μηη et 1 μηη.In a preferred embodiment, the powder obtained after grinding has a maximum size D 99.5 of less than 5 μηη and a median size of between 0.05 μηη and 1 μηη.
Tous les types de concasseurs et broyeurs sont utilisables pour réduire la taille des morceaux. En particulier, lorsqu'une poudre de particules fondues présentant une taille médiane D50 inférieure à 1 μηη est recherchée, un broyeur par attrition peut être utilisé après avoir réalisé un premier broyage dans un broyeur à jet d'air ou dans un broyeur à boulets. All types of crushers and grinders can be used to reduce the size of pieces. In particular, when a powder of melted particles having a median size D 50 of less than 1 μηη is desired, an attrition mill may be used after first grinding in an air jet mill or in a ball mill. .
Lorsque des poudres de particules fondues présentant une taille médiane D50 supérieure à 1 μηη sont recherchées, un broyeur à jet d'air ou un broyeur à boulets est de préférence utilisé. When powders of melted particles having a median size D 50 greater than 1 μηη are desired, an air jet mill or a ball mill is preferably used.
L'étape e) est optionnelle, un produit selon l'invention pouvant ainsi être un produit recuit, c'est-à-dire ayant subi un traitement thermique après sa solidification, ou non.  Step e) is optional, a product according to the invention can thus be an annealed product, that is to say having undergone a heat treatment after solidification, or not.
A l'étape e), les morceaux obtenus en fin d'étape c) et/ou en fin d'étape d) peuvent être introduits dans un four pour subir un traitement thermique de recuisson à une température de palier comprise entre la température de formation de la phase de Li2Ti307 et la température de fusion du produit fondu obtenu à l'issue de l'étape c). In step e), the pieces obtained at the end of step c) and / or at the end of step d) can be introduced into an oven to undergo a heat treatment annealing at a temperature of plateau between the temperature of formation of the Li 2 Ti 3 O 7 phase and the melting temperature of the melt product obtained at the end of step c).
Quel que soit le mode de réalisation considéré, d'autres phases que la phase de Li2Ti307 peuvent être présentes. Avantageusement, un tel traitement thermique permet d'augmenter le taux de phase de Li2Ti307 et/ou d'augmenter la quantité de phase de Li2Ti307 se présentant sous une forme cristallographique orthorhombique. On peut obtenir ainsi des taux de phase de Li2Ti307 sensiblement égaux à 100 %, en particulier lorsque la vitesse de refroidissement à l'étape c) est inférieure à 30°C/s. Whatever the embodiment considered, other phases than the phase of Li 2 Ti 3 0 7 may be present. Advantageously, such a heat treatment makes it possible to increase the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 and / or to increase the amount of Li 2 Ti 3 O 7 phase present in an orthorhombic crystallographic form. We can get and phase levels of Li 2 Ti 3 0 7 substantially equal to 100%, especially when the cooling rate in step c) is less than 30 ° C / s.
De préférence, à condition que la température de palier reste inférieure à la température de fusion TF du produit obtenu à l'issue de l'étape c) et pour augmenter le taux d'une phase de LixTiyAaMmCc07, la température de palier Tp est supérieure à la température de formation Tf de ladite phase, la différence entre ces températures (Tp - Tf) étant de préférence supérieure à 10°C, de préférence supérieure à 20°C, de préférence supérieure à 50°C, de préférence supérieure à 100°C, de préférence supérieure à 120°C. De préférence encore, à condition que la température de palier reste supérieure à la température dé formation de ladite phase de LixTiyAaMmCc07, la température de palier Tp est inférieure à la température de fusion TF du produit obtenu à l'issue de l'étape c), la différence absolue entre ces températures (TF - Tp) étant de préférence supérieure à 10°C, de préférence supérieure à 20°C, de préférence supérieure à 50°C, de préférence supérieure à 80°C. Preferably provided that the bearing temperature remains below the melting temperature T F of the product obtained after step c) and to increase the rate of Li x Ti y phase A a M m Cc0 7 , the bearing temperature T p is greater than the formation temperature T f of said phase, the difference between these temperatures (T p -T f ) being preferably greater than 10 ° C, preferably greater than 20 ° C preferably greater than 50 ° C, preferably greater than 100 ° C, preferably greater than 120 ° C. More preferably, provided that the temperature level is still higher than the temperature of forming said phase Li x Ti y A a M m CC0 7, p T bearing temperature is below the melting temperature T F of the product obtained at the end of step c), the absolute difference between these temperatures (T F - T p ) being preferably greater than 10 ° C, preferably greater than 20 ° C, preferably greater than 50 ° C, preferably greater than 80 ° C.
La température de formation d'une phase LixTiyAaMmCc07 peut être déterminée par diffraction X en température. The temperature for forming a phase Li x Ti y A a M m CC0 7 can be determined by X-ray diffraction in temperature.
La température de fusion d'un produit fondu peut être déterminée par analyse thermique différentielle.  The melting temperature of a molten product can be determined by differential thermal analysis.
Ces caractéristiques permettent avantageusement d'augmenter le taux de phase de Li2Ti307. These characteristics advantageously make it possible to increase the phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 .
Lorsque la composition du produit recherché est LixTiyAaMmCc07 avec 1 ,7 < x < 2, 1 et 2,9 < x < 3, 1 et 0 < a < 0, 1 et 0 < m < 0,2 et 0,004 < c < 1 , la température de palier est supérieure à 957°C, de préférence supérieure à 967°C, de préférence supérieure à 1007°C, de préférence supérieure à 1057°C, de préférence supérieure à 1077°C et/ou de préférence inférieure à 1290°C, de préférence inférieure à 1280°C, de préférence inférieure à 1250°C, de préférence inférieure à 1220°C. Une température de palier de 1200°C est bien adaptée. When the composition of the desired product is Li x Ti y A a M m C c 0 7 with 1, 7 <x <2, 1 and 2.9 <x <3, 1 and 0 <a <0, 1 and 0 < m <0.2 and 0.004 <c <1, the bearing temperature is greater than 957 ° C, preferably greater than 967 ° C, preferably greater than 1007 ° C, preferably greater than 1057 ° C, preferably greater than at 1077 ° C and / or preferably below 1290 ° C, preferably below 1280 ° C, preferably below 1250 ° C, preferably below 1220 ° C. A bearing temperature of 1200 ° C is well suited.
La température de palier est maintenue pendant une durée supérieure à 5 minutes, de préférence supérieure à 10 minutes, voire supérieure à 1 heure et/ou inférieure à 24 heures, de préférence inférieure 15 heures, de préférence inférieure à 10 heures, de préférence inférieure à 5 heures. Le traitement thermique est de préférence effectué sous une atmosphère neutre ou réductrice, de préférence sous atmosphère neutre, de préférence sous azote. Le carbone ajouté lors des étapes précédentes est ainsi conservé. The bearing temperature is maintained for a period greater than 5 minutes, preferably greater than 10 minutes, even greater than 1 hour and / or less than 24 hours, preferably less than 15 hours, preferably less than 10 hours, preferably less than 10 hours. at 5 o'clock. The heat treatment is preferably carried out under a neutral or reducing atmosphere, preferably under a neutral atmosphere, preferably under nitrogen. The carbon added during the previous steps is thus preserved.
De préférence, le traitement thermique est effectué à la pression atmosphérique.  Preferably, the heat treatment is carried out at atmospheric pressure.
A la fin du palier en température, la température est réduite, de préférence jusqu'à température ambiante, la vitesse de descente en température étant supérieure à 500°C/s, de préférence supérieure à 600°C/s, de préférence supérieure à 650°C/s, de préférence supérieure à 700°C/s, entre la température de palier et 400°C. Toute l'étape e) s'effectue en totalité sous atmosphère neutre ou réductrice. Les particules fondues peuvent être broyées après l'étape e), notamment si une poudre de particules fondues présentant une taille médiane inférieure à 1 μηη est recherchée. At the end of the temperature step, the temperature is reduced, preferably to room temperature, the rate of descent in temperature being greater than 500 ° C / s, preferably greater than 600 ° C / s, preferably greater than 650 ° C./s, preferably greater than 700 ° C./s, between the stage temperature and 400 ° C. All step e) is carried out entirely in a neutral or reducing atmosphere. The melted particles can be ground after step e), especially if a powder of melted particles having a median size of less than 1 μηη is desired.
Si nécessaire, on procède ensuite à une sélection granulométrique, en fonction de l'application visée, par exemple par tamisage, en particulier de manière que la poudre de particules obtenue présente une taille médiane supérieure à 0, 1 μηη et inférieure à 4 mm. La poudre de particules fondues peut également subir, notamment en fin d'étape d) ou e), une étape supplémentaire destinée à former des atomisais, agglomérats ou agrégats, en particulier lorsque le taux de phase de Li2Ti307 des particules fondues est supérieur à 90 %, voire supérieur à 99 %, voire supérieur à 99,9 %, voire sensiblement égal à 100 %. Toutes les techniques connues de l'homme du métier peuvent être utilisées, notamment une atomisation d'une barbotine ou une granulation. If necessary, a granulometric selection is then carried out, according to the intended application, for example by sieving, in particular so that the powder of particles obtained has a median size greater than 0.1 μηη and less than 4 mm. The powder of melted particles may also undergo, especially at the end of step d) or e), an additional step intended to form atomizers, agglomerates or aggregates, in particular when the phase content of Li 2 Ti 3 0 7 of the particles melts is greater than 90%, even greater than 99%, even greater than 99.9%, or even substantially equal to 100%. All techniques known to those skilled in the art can be used, including a slurry atomization or granulation.
Produit Product
Un produit selon l'invention, en particulier fabriqué suivant un procédé selon l'invention, peut avoir une composition présentant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :  A product according to the invention, in particular manufactured according to a method according to the invention, may have a composition having one or more of the following characteristics:
- De préférence x≥ 1 ,6, de préférence x≥ 1 ,7, de préférence x≥ 1 ,8, de préférence x≥ 1 ,9, de préférence x≥ 2 et de préférence x < 2,4, de préférence x < 2,3, de préférence x < 2,2, voire x < 2,1 . Dans un mode de réalisation 1 ,9 < x < 2, 1 . Dans un mode de réalisation, x = 2.  Preferably x≥ 1, 6, preferably x≥ 1, 7, preferably x≥ 1, 8, preferably x≥ 1, 9, preferably x≥ 2 and preferably x <2.4, preferably x <2.3, preferably x <2.2 or even x <2.1. In one embodiment 1, 9 <x <2, 1. In one embodiment, x = 2.
- De préférence y≥ 2, 1 , de préférence y≥ 2,2, de préférence y≥ 2,3, de préférence y≥ 2,4, de préférence y≥ 2,5, de préférence y≥ 2,6, de préférence y≥ 2,7, de préférence y≥ 2,8, de préférence y≥ 2,9, voire y≥ 3,0 et, de préférence y < 3,3, de préférence y < 3,2, de préférence y < 3, 1 . Dans un mode de réalisation, 2,9 < y < 3, 1 . Dans un mode de réalisation, y = 3. - De préférence a < 0,4, de préférence a < 0,3, de préférence a < 0,2, de préférence a < 0,1 , voire a < 0,05. Dans un mode de réalisation, a = 0. Preferably y≥2, 1, preferably y≥2.2, preferably y≥2.2, preferably y≥2.4, preferably y≥2.5, preferably y≥2.6, preferably y≥ 2.7, preferably y≥ 2.8, preferably y≥ 2.9, even y≥ 3.0 and preferably y <3.3, preferably y <3.2, preferably y <3, 1. In one embodiment, 2.9 <y <3.1. In one embodiment, y = 3. Preferably at <0.4, preferably at <0.3, preferably at <0.2, preferably at <0.1 or even at <0.05. In one embodiment, a = 0.
- De préférence m > 0, de préférence m≥ 0,05, de préférence m≥ 0,1 , voire m≥ 0,13, voire m ≥ 0,15 et/ou de préférence m < 1 ,4, de préférence m < 1 ,3, de préférence m < 1 ,2, de préférence m < 1 ,0, de préférence m < 0,8, de préférence m < 0,6, de préférence m < 0,5, de préférence m < 0,3, de préférence m < 0,2. Dans un mode de réalisation, m=0.  Preferably m> 0, preferably m≥0.05, preferably m≥0.1, or even m≥0.13, or even m ≥0.15 and / or preferably m <1, 4, preferably m <1, 3, preferably m <1, 2, preferably m <1.0, preferably m <0.8, preferably m <0.6, preferably m <0.5, preferably m <0 , 3, preferably m <0.2. In one embodiment, m = 0.
- Dans un mode de réalisation, c≥ 0,1 , de préférence c≥ 0,2, voire c≥ 0,3 et de préférence c < 0,9, de préférence c < 0,8, de préférence c < 0,75, de préférence c < 0,60, de préférence c < 0,55, de préférence c < 0,50, voire c < 0,40. Une faible teneur en carbone permet avantageusement d'augmenter la quantité de Li2Ti307 pour un même volume. In one embodiment, c ≥ 0.1, preferably c ≥ 0.2, or even c ≥ 0.3 and preferably c <0.9, preferably c <0.8, preferably c <0, 75, preferably c <0.60, preferably c <0.55, preferably c <0.50, or even c <0.40. A low carbon content advantageously makes it possible to increase the amount of Li 2 Ti 3 O 7 for the same volume.
- De préférence, l'élément A est choisi parmi le sodium, l'hydrogène, le magnésium, le phosphore et leurs mélanges. De préférence l'élément A est choisi parmi le sodium, le magnésium et leurs mélanges. De préférence l'élément A est le sodium. Dans un mode de réalisation particulier, plus de 80%, de préférence plus de 85%, de préférence plus de 90% de la proportion atomique totale a d'élément A, est constitué par une ou par deux espèces atomiques.  Preferably, the element A is chosen from sodium, hydrogen, magnesium, phosphorus and their mixtures. Preferably the element A is selected from sodium, magnesium and mixtures thereof. Preferably the element A is sodium. In a particular embodiment, more than 80%, preferably more than 85%, preferably more than 90% of the total atomic proportion a of element A, consists of one or two atomic species.
- De préférence, l'élément M est choisi parmi le zirconium, l'aluminium, le tantale, le niobium, le manganèse, l'hafnium, le silicium, le cobalt, le chrome, le fer et leurs mélanges. Ces éléments améliorent en effet significativement le nombre de cycles de charge/décharge qu'une batterie comportant une électrode fabriquée à partir d'un produit selon l'invention peut subir et/ou la capacité électrique de ladite batterie. De préférence, l'élément M est choisi parmi le zirconium, l'aluminium, le tantale, le niobium, le chrome, le fer et leurs mélanges. Dans un mode de réalisation particulier, plus de 80%, de préférence plus de 85%, voire plus de 90% de la proportion atomique totale m d'élément M est constitué par une ou deux espèces atomiques.  - Preferably, the element M is selected from zirconium, aluminum, tantalum, niobium, manganese, hafnium, silicon, cobalt, chromium, iron and mixtures thereof. These elements significantly improve the number of charge / discharge cycles that a battery comprising an electrode made from a product according to the invention can undergo and / or the electrical capacity of said battery. Preferably, the element M is selected from zirconium, aluminum, tantalum, niobium, chromium, iron and mixtures thereof. In a particular embodiment, more than 80%, preferably more than 85% or even more than 90% of the total atomic proportion m of element M consists of one or two atomic species.
- De préférence, la teneur massique totale en autres éléments que Li, Ti, A, M et C est inférieure à 3 %, de préférence inférieure à 2%, de préférence inférieure à 1 %, de préférence inférieure à 0,7 %, de préférence inférieure à 0,4 %, en pourcentage sur la base de la masse du produit. En particulier, de préférence, CaO < 0,5%, de préférence CaO < 0,3%, de préférence CaO < 0,2%, de préférence CaO < 0,15%. - De préférence, la teneur totale en éléments ne pouvant s'exprimer sous une forme oxyde, et autres que le carbone C, est inférieure à 1 %, de préférence inférieure à 0,5%, voire sensiblement nulle, en pourcentage massique sur la base du produit fondu. - Preferably, the total mass content of other elements than Li, Ti, A, M and C is less than 3%, preferably less than 2%, preferably less than 1%, preferably less than 0.7%, preferably less than 0.4%, based on the weight of the product. In particular, preferably CaO <0.5%, preferably CaO <0.3%, preferably CaO <0.2%, preferably CaO <0.15%. - Preferably, the total content of elements that can not be expressed in oxide form, and other than carbon C, is less than 1%, preferably less than 0.5%, or even substantially zero, as a percentage by weight on the base of the melted product.
Dans un mode de réalisation particulier :  In a particular embodiment:
- 1 ,7 < x < 2,1 , de préférence x≥ 1 ,85, de préférence x≥ 1 ,9, et  - 1, 7 <x <2.1, preferably x≥ 1.85, preferably x≥ 1, 9, and
- 2,9 < x≤3,1 , et  - 2.9 <x≤3.1, and
- 0 < a < 0,1 , voire a < 0,05, et  0 <a <0.1, or even a <0.05, and
- 0 < m < 0,2, de préférence m≥ 0,05, de préférence m≥ 0,1 , et  - 0 <m <0.2, preferably m≥ 0.05, preferably m≥ 0.1, and
- 0,2 < c < 0,75.  - 0.2 <c <0.75.
Dans un mode de réalisation particulier a = 0 et m = 0.  In a particular embodiment a = 0 and m = 0.
La détermination de l'analyse chimique d'un produit fondu selon l'invention s'effectue de la manière suivante. La teneur massique élémentaire de chaque élément sauf l'oxygène est mesurée. La teneur massique en oxygène, Q0, est considérée comme constituant le complément à 100%. Les éléments autres que Li, Ti, A, M et C sont exprimés sous la forme de leur oxyde respectif le plus stable si un tel oxyde existe ou sous la forme élémentaire dans le cas contraire. Par exemple, la quantité de calcium est exprimée sous la forme CaO et la quantité de chlore ou de fluor est égale à la teneur massique en Cl ou F, respectivement. La quantité d'oxygène nécessaire pour exprimer les teneurs massiques sous la forme des oxydes les plus stables, Q'0, est soustraite de la teneur massique en oxygène Q0. Q0-QO, ainsi que les teneurs massiques en Li, Ti, A, M, C sont converties en nombre de moles. Le nombre de moles de Q0-QO est normalisé à 7. Le nombre de moles de Li, Ti, A, M, C est multiplié par le facteur ayant permis ladite normalisation à 7, ce qui permet de déterminer les indices x, y, a, m et c, respectivement de la formule LixTiyAaMmCc07. The determination of the chemical analysis of a melted product according to the invention is carried out as follows. The elemental mass content of each element except oxygen is measured. The oxygen mass content, Q 0 , is considered as constituting the 100% complement. The elements other than Li, Ti, A, M and C are expressed in the form of their respective most stable oxide if such an oxide exists or in the elementary form in the opposite case. For example, the amount of calcium is expressed as CaO and the amount of chlorine or fluorine is equal to the mass content of Cl or F, respectively. The quantity of oxygen necessary to express the mass contents in the form of the most stable oxides, Q ' 0 , is subtracted from the mass content of oxygen Q 0 . Q 0 -QO, as well as the mass contents of Li, Ti, A, M, and C are converted to the number of moles. The number of moles of Q 0 -QO is normalized to 7. The number of moles of Li, Ti, A, M, C is multiplied by the factor which allowed said normalization to 7, which makes it possible to determine the indices x, y , a, m and c, respectively, of the formula Li x Ti y A a M m Cc0 7 .
Dans un mode de réalisation, le produit selon l'invention peut comporter du titane présentant une valence inférieure à 4.  In one embodiment, the product according to the invention may comprise titanium having a valence of less than 4.
Dans une batterie comportant une anode selon l'invention, la présence de carbone permet d'améliorer encore la capacité initiale de la batterie mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C, mais aussi la capacité de ladite batterie au bout de 10 cycles à un régime de charge et de décharge de 1 C.  In a battery comprising an anode according to the invention, the presence of carbon makes it possible to further improve the initial capacitance of the battery measured after a cycle at a charge and discharge regime of 1 C, but also the capacity of said battery at after 10 cycles at a charging and discharging rate of 1 C.
Sans être liés par cette théorie, les inventeurs expliquent les performances électrochimiques remarquables de la batterie par la présence d'une quantité très faible de phase de Li4Ti50i2, qui apparaît plus faible que celle des produits connus de même composition, et en particulier présentant une teneur en carbone identique. Without being bound by this theory, the inventors explain the remarkable electrochemical performances of the battery by the presence of a very small amount of Li 4 Ti 5 0i 2 phase, which appears lower than that of known products of the same composition, and in particular having an identical carbon content.
Le carbone peut être à la surface et/ou à l'intérieur du produit. En particulier, il peut constituer une couche revêtant partiellement, voire complètement une particule comportant ou non du carbone. De préférence cependant, le carbone est dispersé au sein du produit.  The carbon may be on the surface and / or inside the product. In particular, it may constitute a layer partially or completely coating a particle with or without carbon. Preferably, however, the carbon is dispersed within the product.
Le produit peut être un produit recuit, c'est-à-dire ayant subi un traitement thermique après sa solidification.  The product may be an annealed product, that is to say having undergone a heat treatment after its solidification.
Le taux de phase de Li2Ti307, et plus généralement le taux de cristallisation, sont de préférence les plus élevés possible. Ces taux peuvent en particulier être augmentés par augmentation de la vitesse de refroidissement lors de la solidification ou par la présence d'une étape e). La vitesse de refroidissement ne doit cependant pas conduire à la création d'un verre, c'est-à-dire d'un produit principalement de structure amorphe. The phase level of Li 2 Ti 3 O 7 , and more generally the degree of crystallization, are preferably the highest possible. These rates can in particular be increased by increasing the cooling rate during solidification or by the presence of a step e). The cooling rate must not, however, lead to the creation of a glass, that is to say a product mainly of amorphous structure.
De préférence, le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 55 %, supérieur à 60 %, de préférence supérieur à 70 %, de préférence supérieur à 90 %, de préférence supérieur à 99 %, de préférence encore supérieur à 99,9 %, voire de 100 %. Preferably, the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is greater than 55%, greater than 60%, preferably greater than 70%, preferably greater than 90%, preferably greater than 99%, more preferably greater than 99.9% or 100%.
De préférence, la proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique est supérieure à 50%, de préférence supérieure à 70 %, de préférence supérieure à 80 %, de préférence supérieure à 90%, voire supérieure à 95 %, voire supérieure à 99 %. Les éléments A et/ou M peuvent ne pas être localisés dans la structure cristalline d'une phase de Li2Ti307 dudit produit. Il est par exemple possible que l'élément M soit dans la structure cristalline, mais également aux joints de grains. Preferably, the proportion of Li 2 Ti 3 O 7 orthorhombic phase is greater than 50%, preferably greater than 70%, preferably greater than 80%, preferably greater than 90%, or even greater than 95%, or greater than 99%. Elements A and / or M may not be located in the crystalline structure of a Li 2 Ti 3 O 7 phase of said product. It is possible, for example, for the element M to be in the crystalline structure, but also at the grain boundaries.
De préférence, la quantité massique de phase amorphe est inférieure à 80%, inférieure à 70%, inférieure à 60%, inférieure à 50%, inférieure à 40%, inférieure à 30%, inférieure à 20%, inférieure à 10%, inférieure à 5%, inférieure à 3%, inférieure à 2%, ou inférieure à 1 %, sur la base de la masse du produit fondu.  Preferably, the mass quantity of amorphous phase is less than 80%, less than 70%, less than 60%, less than 50%, less than 40%, less than 30%, less than 20%, less than 10%, less than 5%, less than 3%, less than 2%, or less than 1%, based on the mass of the melt.
Le produit fondu selon l'invention peut avantageusement présenter des dimensions variées. Il est donc parfaitement adapté à une fabrication industrielle.  The melted product according to the invention may advantageously have various dimensions. It is therefore perfectly suited to industrial manufacturing.
Un produit selon l'invention peut notamment se présenter sous la forme d'une particule. L'invention concerne également une poudre comportant plus de 90 % en poids, voire plus de 95 %, voire sensiblement 100 % de particules en un produit selon l'invention. La taille médiane de la poudre est de préférence supérieure à 0, 1 μηη et/ou inférieure à 4 mm, inférieure à 3 mm, inférieure à 2 mm, inférieure à 1 mm, inférieure à 0,5 mm, inférieure à 0,25 mm, inférieure à 0,1 mm. A product according to the invention may in particular be in the form of a particle. The invention also relates to a powder comprising more than 90% by weight, or even more than 95% or even substantially 100% of particles in a product according to the invention. The median size of the powder is preferably greater than 0.1 μηη and / or less than 4 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1 mm, less than 0,5 mm, less than 0,25 mm, less than 0,1 mm.
Dans un premier mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 0,05 μηη et 1 μηη, de préférence comprise entre 0,4 μηη et 0,8 μηη. Dans un deuxième mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 1 μηη et 5 μηη, de préférence comprise entre 2 μηη et 4 μηη. Dans un troisième mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 5 μηη et 15 μηη, de préférence entre 7 μηη et 12 μηη. Dans un quatrième mode de réalisation particulier, la taille médiane de la poudre est comprise entre 15 μηη et 35 μηη, de préférence comprise entre 20 μηι et 30 μπι.  In a first particular embodiment, the median size of the powder is between 0.05 μηη and 1 μηη, preferably between 0.4 μηη and 0.8 μηη. In a second particular embodiment, the median size of the powder is between 1 μηη and 5 μηη, preferably between 2 μηη and 4 μηη. In a third particular embodiment, the median size of the powder is between 5 μηη and 15 μηη, preferably between 7 μηη and 12 μηη. In a fourth particular embodiment, the median size of the powder is between 15 μηη and 35 μηη, preferably between 20 μηι and 30 μπι.
Dans un mode de réalisation, la poudre selon l'invention comporte des atomisais, classiquement sous la forme de granules, et/ou des agrégats et/ou des agglomérats de particules selon l'invention.  In one embodiment, the powder according to the invention comprises atomisais, conventionally in the form of granules, and / or aggregates and / or agglomerates of particles according to the invention.
Un produit selon l'invention peut également se présenter sous la forme d'un bloc dont toutes les dimensions sont de préférence supérieures à 1 mm, de préférence supérieures à 2 mm, voire supérieures à 5 cm, voire supérieures à 15 cm. De préférence, un bloc en un produit selon l'invention présente une masse supérieure à 200 g.  A product according to the invention may also be in the form of a block of which all dimensions are preferably greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm, or even greater than 5 cm, or even greater than 15 cm. Preferably, a block of a product according to the invention has a mass greater than 200 g.
Un produit selon l'invention, en particulier sous la forme d'une particule, peut être revêtu d'une couche de carbone.  A product according to the invention, in particular in the form of a particle, can be coated with a carbon layer.
Dans un mode de réalisation, le produit n'est pas revêtu d'une couche de carbone. In one embodiment, the product is not coated with a carbon layer.
Dans un mode de réalisation, le produit est sous forme d'une poudre et plus de 50%, de préférence plus de 70%, de préférence plus de 90%, de préférence plus de 95%, de préférence plus de 99%, de préférence sensiblement 100% en nombre, des particules de cette poudre ne sont pas recouvertes, même partiellement, de carbone.  In one embodiment, the product is in the form of a powder and more than 50%, preferably more than 70%, preferably more than 90%, preferably more than 95%, preferably more than 99%, Preferably substantially 100% by number, particles of this powder are not covered, even partially, carbon.
Une poudre selon l'invention peut avantageusement être utilisée pour fabriquer une anode pour batteries lithium-ion. A cet effet, des particules selon l'invention peuvent être revêtues d'une couche de carbone. En particulier, la poudre de ces particules peut être mélangée, dans un solvant, à des liants et à une poudre de noir de carbone. Le mélange obtenu est déposé à la surface du collecteur de courant, généralement en aluminium, par exemple par raclage à la lame (ou « doctor blade » en anglais) ou par un procédé rouleau à rouleau (ou « roll to roll » en anglais), afin de former l'anode. L'anode est ensuite séchée et/ou laminée pour évaporer le solvant, obtenir une bonne adhésion sur le collecteur de courant et un bon contact entre les grains de la couche d'anode. A powder according to the invention can advantageously be used to manufacture an anode for lithium-ion batteries. For this purpose, particles according to the invention may be coated with a carbon layer. In particular, the powder of these particles may be mixed in a solvent with binders and a carbon black powder. The mixture obtained is deposited on the surface of the current collector, generally aluminum, for example by scraping with the blade (or "doctor blade" in English) or by a roll-to-roll process (or "roll to roll") , to form the anode. The anode is then dried and / or rolled to evaporate the solvent, obtain good adhesion on the current collector and good contact between the grains of the anode layer.
La figure 1 représente une cellule d'une batterie 2, constituée d'un séparateur 4, d'une anode 6, d'un collecteur de courant 12 au niveau de l'anode, d'une cathode 8 et d'un collecteur de courant 10 au niveau de la cathode, tous ces organes baignant dans un électrolyte.  FIG. 1 represents a cell of a battery 2 consisting of a separator 4, an anode 6, a current collector 12 at the anode, a cathode 8 and a collector current 10 at the cathode, all these organs bathed in an electrolyte.
Une batterie est classiquement composée de plusieurs cellules telles que décrites ci- dessus.  A battery is conventionally composed of several cells as described above.
Exemples Examples
Les exemples suivants sont fournis à des fins illustratives et ne limitent pas l'invention. Les produits fondus ont été fabriqués de la manière suivante.  The following examples are provided for illustrative purposes and do not limit the invention. The melted products were manufactured in the following manner.
Les matières premières de départ suivantes ont d'abord été mélangées intimement dans un mélangeur :  The following starting raw materials were first intimately mixed in a blender:
- pour tous les exemples, une poudre comportant plus de 99,4% en masse de carbonate de lithium Li2C03, dont la taille médiane est inférieure à 10 μηη ; for all the examples, a powder comprising more than 99.4% by mass of lithium carbonate Li 2 CO 3 , whose median size is less than 10 μηη;
- pour l'exemple 5, une poudre comportant plus de 98%en masse de rutile Ti02 et, à l'état de traces, les éléments Al, Fe, Si, Zr, Nb et Cr, dont le refus au tamis de 45 μηη est inférieur à 0,1 % ; for Example 5, a powder comprising more than 98% by weight of TiO 2 rutile and, in the form of traces, the Al, Fe, Si, Zr, Nb and Cr elements, whose sieve rejection of 45%; μηη is less than 0.1%;
- pour les exemples 1 à 4, une poudre comportant plus de 99,5% en masse d'anatase Ti02 et, à l'état de traces, les éléments Al, Na, Si, P, Nb, Zr, Cr, Fe et K, dont le refus au tamis de 45 μηη est inférieur à 0,1 % ; for Examples 1 to 4, a powder comprising more than 99.5% by weight of anatase TiO 2 and, in the form of traces, the elements Al, Na, Si, P, Nb, Zr, Cr, Fe and K, whose sieve rejection of 45 μηη is less than 0.1%;
- pour l'exemple 5, une poudre comportant plus de 90% de Mn02 et dont la taille médiane est comprise entre 40 et 50 μηη. for example 5, a powder comprising more than 90% MnO 2 and having a median size of between 40 and 50 μηη.
Pour les produits des exemples 3 et 4, les éléments K et/ou P et/ou Zr et/ou Al et/ou Nb et/ou Si et/ou Cr et/ou Fe résultent de la présence de ces éléments, à l'état de traces, dans les matières premières utilisées. For the products of Examples 3 and 4, the elements K and / or P and / or Zr and / or Al and / or Nb and / or Si and / or Cr and / or Fe result from the presence of these elements, trace state, in the raw materials used.
Pour chacun des exemples, la charge de départ d'une masse de 25 kg, a été versée dans un four de fusion à arc de type Hérault. Elle a ensuite été fondue suivant une fusion avec une tension de 130 Volts et une énergie appliquée sensiblement égale à 1 800 kWh/T, afin de fondre tout le mélange de façon complète et homogène. Lorsque la fusion a été complète, le liquide en fusion a été coulé de manière à former un filet. La température du liquide en fusion mesurée lors du coulage était comprise entre 1330°C et 1370°C. For each of the examples, the starting load of a mass of 25 kg was poured into a Herault type arc melting furnace. It was then melted following a fusion with a voltage of 130 volts and an applied energy substantially equal to 1800 kWh / T, in order to melt the entire mixture completely and homogeneously. When the melting was complete, the molten liquid was cast to form a net. The temperature of the molten liquid measured during casting was between 1330 ° C and 1370 ° C.
Un air sec chargé de particules de graphite, à température ambiante et à une surpression de 1 bar, a brisé le filet et dispersé en gouttelettes le liquide en fusion.  Dry air loaded with graphite particles, at room temperature and at an overpressure of 1 bar, broke the net and dispersed the molten liquid into droplets.
Le débit de particules de graphite, exprimé en masse par unité de temps de soufflage de l'air sec, était égal à 10 g/s pour les produits selon les exemples 1 , 3, 4 et 5, et 20 g/s pour le produit selon l'exemple 2.  The flow rate of graphite particles, expressed in mass per unit time for blowing dry air, was equal to 10 g / s for the products according to Examples 1, 3, 4 and 5, and 20 g / s for the product. produced according to Example 2.
Le soufflage a refroidi ces gouttelettes et les a figées sous la forme de particules fondues. Les particules selon les exemples 2, 3 et 5 ont été tamisées et la tranche granulométrique 250-500 μηη a été caractérisée.  The blowing cooled these droplets and froze them in the form of melted particles. The particles according to Examples 2, 3 and 5 were sieved and the particle size range 250-500 μηη was characterized.
Les particules selon l'exemple 4 ont été tamisées et la tranche granulométrique 150- 500 μηη a été caractérisée.  The particles according to Example 4 were sieved and the particle size range 150- 500 μηη was characterized.
Les analyses chimiques et de détermination des phases cristallographiques des produits fondus des exemples ont été réalisées sur des échantillons qui présentaient, après broyage, une taille médiane inférieure à 40 μηη.  The chemical analyzes and determination of the crystallographic phases of the melted products of the examples were carried out on samples which, after grinding, had a median size of less than 40 μηη.
L'analyse chimique a été effectuée par fluorescence X et, pour le lithium, par « Inductively Coupled Plasma » ou ICP.  The chemical analysis was performed by X-ray fluorescence and, for lithium, by "Inductively Coupled Plasma" or ICP.
La teneur en carbone a été déterminée selon la norme ANSI B74.15-1992 (R2007), par la méthode de « résistance furnace technique », sur un échantillon de produit broyé à une taille maximale inférieure à 160 μηη.  The carbon content was determined according to ANSI B74.15-1992 (R2007), by the method of "technical resistance furnace", on a sample of crushed product to a maximum size of less than 160 μηη.
La détermination du taux de phase de Li2Ti307 a été effectuée à partir des diagrammes de diffraction X, acquis avec un diffractomètre D5000 de la société BRU KER pourvu d'un tube DX en cuivre, l'échantillon étant en rotation sur lui-même afin de limiter les effets d'orientations préférentielles. Le diagramme a été acquis sur un domaine angulaire 2Θ compris entre 5° et 80°, avec un pas égal à 0,02°, un temps d'acquisition égal à 1 s/pas et une fente de réception de 0,6 mm. The determination of the phase ratio of Li 2 Ti 3 0 7 was carried out on the basis of the X-ray diffraction diagrams, acquired with a BRU KER diffractometer D5000 provided with a copper DX tube, the sample being rotated on itself in order to limit the effects of preferential orientations. The diagram was acquired over an angular range 2Θ between 5 ° and 80 °, with a pitch equal to 0.02 °, an acquisition time equal to 1 s / step and a reception slot of 0.6 mm.
A l'aide du logiciel EVA (commercialisé par la société BRUKER), il est possible de mesurer la hauteur HLTO237 du pic (1 3 0) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique orthorhombique, se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 33,3°, et du pic (2 2 22) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique hexagonale, se trouvant à un angle 2Θ sensiblement égal à 50,46° ; et, pour chacune des phases secondaires, la hauteur Hps du premier pic minoritaire. On peut alors calculer la somme des hauteurs des premiers pics minoritaires Hphases secondaires par la somme des hauteurs HpS. Le taux de phase de Li2Ti307 est alors calculé suivant la formule (1 ). With the aid of the EVA software (sold by BRUKER), it is possible to measure the height H L TO237 of the peak (1 3 0) of the Li 2 Ti 3 0 7 phase in orthorhombic crystallographic form, at a angle 2Θ substantially equal to 33.3 °, and the peak (2 2 22) of the phase Li 2 Ti 3 0 7 in hexagonal crystallographic form, being at an angle 2Θ substantially equal to 50.46 °; and, for each of the phases secondary, the height H ps of the first minority peak. We can then calculate the sum of the heights of the first minority peaks H ph ases side by the sum of S Hp heights. The phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is then calculated according to formula (1).
Ainsi, si la phase de Li2Ti307 est la seule phase en présence dans le diagramme de diffraction X, le taux de phase de Li2Ti307 est égal à 100 %. Thus, if the Li 2 Ti 3 O 7 phase is the only phase present in the X diffraction pattern, the phase level of Li 2 Ti 3 O 7 is equal to 100%.
Ainsi, si un diagramme de diffraction présente :  So, if a diffraction pattern shows:
une hauteur du pic (1 3 0) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique orthorhombique, se trouvant à un angle 2Θ égal à 33,3° égale à 15,1 coups/s, et une hauteur du pic (2 2 22) de la phase Li2Ti307 sous forme cristallographique hexagonale, se trouvant à un angle 2Θ égale à 50,46° égale à 81 ,3 coups/s. Ainsia height of the peak (1 3 0) of the Li 2 Ti 3 O 7 phase in orthorhombic crystallographic form, being at an angle θ equal to 33.3 ° equal to 15.1 counts / sec, and a height of the peak ( 22 of the Li 2 Ti 3 O 7 phase in hexagonal crystallographic form, being at an angle θ equal to 50.46 ° equal to 81.3 counts / sec. So
Ηι_το237 est égal à 96,4 coups/s. Ηι_το237 is equal to 96.4 strokes / sec.
une hauteur du premier pic minoritaire de la phase Ti02 sous forme cristallographique rutile se trouvant à un angle 2Θ égal à 54,32° égale à 28,7 coups/s, une hauteur du premier pic minoritaire de la phase Li4Ti50i2 se trouvant à un angle 2Θ égal à 43,24° égale à 40,5 coups/s. Ainsi H phases secondaires est égale àa height of the first minority peak of the TiO 2 phase in rutile crystallographic form at an angle θ equal to 54.32 ° equal to 28.7 strokes / sec, a height of the first minority peak of the Li 4 Ti 5 0i phase; 2 being at an angle 2Θ equal to 43.24 ° equal to 40.5 strokes / s. Thus H p ha his secondary is equal to
69,2 coups/s 69.2 shots / sec
Le taux de phase de Li2Ti307 est calculé à l'aide de la formule (1 ) : The phase rate of Li 2 Ti 3 O 7 is calculated using formula (1):
T = 100*(96,4)/(96,4+69,2) = 58,2%. T = 100 * (96.4) / (96.4 + 69.2) = 58.2%.
La proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique est alors égale à 100*(15,1 ) /(15,1 +81 ,3)=15,7%. The proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 O 7 phase is then equal to 100 * (15.1) / (15.1 + 81.3) = 15.7%.
Les diagrammes de diffraction X des produits des exemples 1 à 5 ne permettent pas de mettre en évidence la phase Li4Ti50i2. The X-ray diffraction diagrams of the products of Examples 1 to 5 do not make it possible to highlight the Li 4 Ti 5 0i 2 phase.
Le tableau 1 ci-dessous résume les résultats obtenus avant tout traitement thermique de recuisson.
Figure imgf000027_0001
Table 1 below summarizes the results obtained before any annealing heat treatment.
Figure imgf000027_0001
* : Portho désigne la proportion de phase de Li2Ti307 orthorombique *: Portho denotes the phase proportion of Li 2 Ti 3 0 7 orthorombic
Tableau 1 Table 1
Ces exemples permettent de mettre en évidence l'efficacité du procédé selon l'invention.These examples make it possible to demonstrate the effectiveness of the process according to the invention.
Les propriétés électrochimiques d'une poudre de produit selon l'exemple 3 et d'une poudre selon l'exemple 4, présentant une taille médiane égale à 0,47 μηη et 0,63 μηη, respectivement, obtenues après concassage, broyage dans un broyeur à jarre avec des cylpebs de zircone puis broyage dans un broyeur à attrition, ont été mesurées avec une cellule à deux électrodes en configuration Swagelok, l'électrode positive comportant un mélange de 85 % en poids du produit à tester et de 15 % en poids de carbone conducteur. L'électrode négative, servant d'électrode de référence, est un film de lithium métallique. Une solution de carbonate d'éthylène, de diméthylcarbonate et de carbonate de propylène (1 :3:1 ) incorporant 1 M de LiPF6 est utilisée comme électrolyte. Les tests de charge-décharge sont effectués en mode galvanostatique, à température ambiante, à un régime de charge et de décharge de 1 C, dans la plage de tensions 1 -2,5V pour Li-Li+, le régime de charge et de décharge de 1 C correspondant à 1 mole de Li échangée par mole de matériau actif LixTiyAaMmCc07 en 1 heure. The electrochemical properties of a product powder according to Example 3 and of a powder according to Example 4, having a median size equal to 0.47 μηη and 0.63 μηη, respectively, obtained after crushing, grinding in a jar mill with zirconia cylpebs and then milling in an attritor mill, were measured with a two-electrode cell in Swagelok configuration, the positive electrode comprising a mixture of 85% by weight of the product to be tested and 15% by weight. conductive carbon weight. The negative electrode, serving as a reference electrode, is a metallic lithium film. A solution of ethylene carbonate, dimethyl carbonate and propylene carbonate (1: 3: 1) incorporating 1 M LiPF 6 is used as the electrolyte. The charge-discharge tests are carried out in galvanostatic mode, at ambient temperature, at a load and discharge rate of 1 C, in the range of voltages 1-2.5V for Li-Li + , the charging and discharge of C 1 corresponding to 1 mol of Li exchanged per mole of active material Li x Ti y a a m m CC0 7 in 1 hour.
La capacité initiale de la batterie, mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C, comportant une anode réalisée à partir de la poudre du produit de l'exemple 3 selon l'invention et selon l'exemple 4 selon l'invention est égale à 162 mAh/g et égale à 157 mAh/g, respectivement. The initial capacity of the battery, measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, comprising an anode made from the powder of the product of Example 3 according to the invention and according to Example 4 according to the invention is equal to 162 mAh / g and equal to 157 mAh / g, respectively.
La capacité initiale mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C, sur les produits de composition Li2Ti307 des exemples 3 à 6 décrits dans WO2010/1 12103 est égale à 120 mAh/g, 150 mAh/g, 150 mAh/g et 160 mAh/g, respectivement. The initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, on the composition products Li 2 Ti 3 0 7 of Examples 3 to 6 described in WO2010 / 1 12103 is equal to 120 mAh / g, 150 mAh / g, 150 mAh / g and 160 mAh / g, respectively.
Le tableau 2 suivant résume les capacités initiales mesurées en fonction des poudres utilisées : Table 2 below summarizes the initial capacities measured according to the powders used:
Poudre du produit selon Capacité initiale après 1 Product powder according to initial capacity after 1
Carbone (% massique)  Carbon (% by mass)
l'exemple cycle de 1 C (mAh/g) the example cycle of 1 C (mAh / g)
3 selon l'invention 1 ,0 162 3 according to the invention 1, 0 162
3 selon WO2010/1 12103 1 ,09 120  3 according to WO2010 / 1 12103 1, 09 120
4 selon WO2010/1 12103 1 ,25 150  4 according to WO2010 / 1 12103 1, 25 150
5 selon WO2010/1 12103 1 ,45 150  5 according to WO2010 / 1 12103 1, 45 150
4 selon l'invention 2,9 157  4 according to the invention 2.9 157
6 selon WO2010/1 12103 3,80 160  6 according to WO2010 / 1 12103 3.80 160
Tableau 2  Table 2
Les batteries comportant une anode réalisée avec le produit selon l'exemple 3 et l'exemple 4 de WO2010/1 12103 présentant une teneur massique en carbone égale à 1 ,09% et 1 ,25%, respectivement, supérieure à celle du produit de l'exemple 3 selon l'invention, présentent une capacité initiale mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C, égale à 120 mAh/g et 150 mAh/g, respectivement, soit 25,9% inférieure et 7,4% inférieure, respectivement, à celle d'une batterie comportant une anode réalisée avec une poudre du produit fondu de l'exemple 3 selon l'invention, qui ne comporte que 1 ,0% de carbone.  The batteries comprising an anode made with the product according to Example 3 and Example 4 of WO2010 / 1 12103 having a carbon content equal to 1.09% and 1.25%, respectively, greater than that of the product of example 3 according to the invention, have an initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, equal to 120 mAh / g and 150 mAh / g, respectively, or 25.9% lower and 7.4% lower, respectively, than that of a battery comprising an anode made with a powder of the melted product of Example 3 according to the invention, which comprises only 1.0% of carbon.
Les batteries comportant une anode réalisée avec le produit selon l'exemple 5 et l'exemple 6 de WO2010/1 12103 présentant une teneur massique en carbone égale à 1 ,45% et 3,80%, respectivement, présentent une capacité initiale mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C, égale à 150 mAh/g et 160 mAh/g, respectivement, soit 4,5% inférieure et sensiblement identique, respectivement, à celle d'une batterie comportant une anode réalisée avec une poudre du produit fondu de l'exemple 4 selon l'invention.  The batteries comprising an anode produced with the product according to Example 5 and Example 6 of WO2010 / 1 12103 having a carbon content equal to 1.45% and 3.80%, respectively, have an initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C, equal to 150 mAh / g and 160 mAh / g, respectively, ie 4.5% lower and substantially identical, respectively, to that of a battery comprising an anode carried out with a powder of the melted product of Example 4 according to the invention.
Ainsi, pour des produits présentant une teneur massique en carbone identique, la capacité initiale mesurée après un cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C d'une batterie comportant une anode réalisée avec un produit fondu selon l'invention est bien supérieure à celle d'une batterie comportant une anode réalisée avec un produit de l'état de la technique, pour des teneurs massiques en carbone inférieures à 2,5% ; et sensiblement identique pour des teneurs massiques en carbone supérieures. Ces derniers produits peuvent cependant être fabriqués de manière simple et économique. Comme cela apparaît clairement à présent, les produits fondus selon l'invention sont aptes à entrer dans la fabrication d'une anode d'une batterie lithium-ion présentant des capacités initiale et après 1 cycle à un régime de charge et de décharge de 1 C remarquables. Le procédé selon l'invention permet également de fabriquer de manière simple et économique, en quantités industrielles, des produits comportant de grandes quantités de phase de Li2Ti307. Thus, for products having an identical carbon mass content, the initial capacity measured after a cycle at a charging and discharging rate of 1 C of a battery comprising an anode made with a melted product according to the invention is much higher. to that of a battery comprising an anode made with a product of the state of the art, for carbon mass contents of less than 2.5%; and substantially the same for higher carbon mass contents. These latter products can however be manufactured simply and economically. As it is now clear, the molten products according to the invention are suitable for use in the manufacture of an anode of a lithium-ion battery having initial capacities and after 1 cycle at a charging and discharging regime of 1 C remarkable. The process according to the invention also makes it possible to manufacture in a simple and economical manner, in industrial quantities, products comprising large quantities of Li 2 Ti 3 O 7 phase.
En particulier, ce procédé permet de fabriquer des particules dont le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 99 %, supérieur à 99,9 %, voire égal à 100 %. In particular, this process makes it possible to manufacture particles whose phase content of Li 2 Ti 3 0 7 is greater than 99%, greater than 99.9%, or even 100%.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs.  Of course, the present invention is not limited to the described embodiments provided by way of illustrative and non-limiting examples.
En particulier, les produits selon l'invention ne se limitent pas à des formes ou de dimensions particulières.  In particular, the products according to the invention are not limited to particular shapes or dimensions.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Produit fondu polycristallin dans lequel la teneur massique en éléments Li, Ti, A, M et C, exprimée suivant la formule LixTiyAaMmCc07, est supérieure à 95%, les teneurs des autres éléments dudit produit étant exprimées sous la forme des oxydes correspondants les plus stables si lesdits oxydes existent, ou sinon, exprimées sous la forme élémentaire, A étant un élément choisi parmi Na, K, H, Mg, Y, P et leurs mélanges, M étant un élément choisi parmi Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, et leurs mélanges, avec 1 ,5 < x < 2,5, 2 < y < 3,4, 0 < a < 0,5, 0 < m < 1 ,5, et 0,004 < c < 1 , x, y, a, m et c étant des indices atomiques, le taux de phase de Li2Ti307 étant supérieur à 50 %. 1. Polycrystalline molten product in which the mass content of elements Li, Ti, A, M and C, expressed according to the formula Li x Ti y A a M m Cc0 7 , is greater than 95%, the contents of the other elements of said product being expressed in the form of the most stable corresponding oxides if said oxides exist, or otherwise, expressed in elementary form, A being an element chosen from Na, K, H, Mg, Y, P and their mixtures, M being an element chosen from Zr, Al, Ta, Nb, Mn, Hf, Si, Co, Ni, Cr, Fe, V, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, and their mixtures, with 1.5 < x < 2.5 , 2 < y < 3.4, 0 < a < 0.5, 0 < m < 1.5, and 0.004 < c < 1, x, y, a, m and c being atomic indices, the phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 being greater than 50%.
2. Produit selon la revendication précédente, dans lequel x < 2,3 et/ou y < 3,3 et/ou a < 0,3 et/ou m < 1 ,3 et/ou c < 0,9. 2. Product according to the preceding claim, in which x < 2.3 and/or y < 3.3 and/or a < 0.3 and/or m < 1.3 and/or c < 0.9.
3. Produit selon la revendication précédente, dans lequel x < 2,2 et/ou y < 3,2 et/ou a < 0,2 et/ou m < 0,6 et/ou c < 0,8. 3. Product according to the preceding claim, in which x < 2.2 and/or y < 3.2 and/or a < 0.2 and/or m < 0.6 and/or c < 0.8.
4. Produit selon la revendication précédente, dans lequel x < 2,1 et/ou y < 3,1 et/ou a < 0,1 et/ou m < 0,2 et/ou c < 0,75. 4. Product according to the preceding claim, in which x < 2.1 and/or y < 3.1 and/or a < 0.1 and/or m < 0.2 and/or c < 0.75.
5. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel x≥ 1 ,7 et/ou y≥ 2,2 et/ou a < 0,05 et/ou m≥ 0,05et/ou c≥ 0,1 . 5. Product according to any one of the preceding claims, in which x≥ 1.7 and/or y≥ 2.2 and/or a < 0.05 and/or m≥ 0.05 and/or c≥ 0.1 .
6. Produit selon la revendication précédente, dans lequel x≥ 1 ,8 et/ou y≥ 2,6 et/ou c≥ 0,2 et/ou a = 0 et/ou m≥0,1 . 6. Product according to the preceding claim, in which x≥ 1.8 and/or y≥ 2.6 and/or c≥ 0.2 and/or a = 0 and/or m≥0.1.
7. Produit selon la revendication précédente, dans lequel x≥ 1 ,9 et/ou y≥ 2,9. 7. Product according to the preceding claim, in which x≥ 1.9 and/or y≥ 2.9.
8. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément A est choisi dans le groupe formé par le sodium, l'hydrogène, le magnésium, le phosphore et leurs mélanges et/ou l'élément M est choisi dans le groupe formé par le zirconium, l'aluminium, le tantale, le niobium, le manganèse, l'hafnium, le silicium, le cobalt, le chrome, le fer et leurs mélanges. 8. Product according to any one of the preceding claims, in which the element A is chosen from the group formed by sodium, hydrogen, magnesium, phosphorus and their mixtures and/or the element M is chosen from the group formed by zirconium, aluminum, tantalum, niobium, manganese, hafnium, silicon, cobalt, chromium, iron and their mixtures.
9. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 70 %. 9. Product according to any one of the preceding claims, in which the phase content of Li 2 Ti 3 0 7 is greater than 70%.
10. Produit selon la revendication précédente, dans lequel le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 99 %. 10. Product according to the preceding claim, in which the phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 is greater than 99%.
1 1 . Produit selon la revendication précédente, dans lequel le taux de phase de Li2Ti307 est supérieur à 99,9 %. 1 1 . Product according to the preceding claim, in which the phase rate of Li 2 Ti 3 0 7 is greater than 99.9%.
12. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique est supérieure à 50%. 12. Product according to any one of the preceding claims, in which the proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phase is greater than 50%.
13. Produit selon la revendication précédente, dans lequel la proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique est supérieure à 90%. 13. Product according to the preceding claim, in which the proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phase is greater than 90%.
14. Produit selon la revendication précédente, dans lequel la proportion de phase Li2Ti307 orthorhombique est supérieure à 99 %. 14. Product according to the preceding claim, in which the proportion of orthorhombic Li 2 Ti 3 0 7 phase is greater than 99%.
15. Poudre comportant plus de 90 % en poids de particules en un produit selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Powder comprising more than 90% by weight of particles in a product according to any one of the preceding claims.
16. Procédé de fabrication comportant les étapes suivantes : 16. Manufacturing process comprising the following steps:
a) mélange de matières premières de manière à former une charge de départ adaptée pour obtenir, à l'issue de l'étape c), un produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, a) mixing of raw materials so as to form a starting charge suitable for obtaining, at the end of step c), a product according to any one of claims 1 to 14,
b) fusion de la charge de départ jusqu'à obtention d'une masse liquide, b) melting of the starting charge until a liquid mass is obtained,
c) refroidissement jusqu'à solidification complète de ladite masse liquide, de manière à obtenir un produit fondu, la vitesse de refroidissement étant supérieure à 100°C/s si le procédé ne comporte pas d'étape e) ou inférieure à 30°C/s si le procédé comporte une étape e), c) cooling until complete solidification of said liquid mass, so as to obtain a molten product, the cooling speed being greater than 100°C/s if the process does not include step e) or less than 30°C /s if the process includes a step e),
d) optionnellement, broyage dudit produit fondu, d) optionally, grinding of said molten product,
e) optionnellement, traitement thermique du produit fondu en totalité sous atmosphère neutre ou réductrice à une température de palier comprise entre la température de formation de la phase de Li2Ti307 et la température de fusion du produit obtenu à l'issue de l'étape c), pendant un temps de maintien en palier supérieur à 5 minutes, et avec une vitesse de descente en température supérieure à 500°C/s entre la température de palier et 400°C. e) optionally, heat treatment of the entire molten product under a neutral or reducing atmosphere at a stage temperature between the formation temperature of the Li 2 Ti 3 0 7 phase and the melting temperature of the product obtained at the end of step c), for a level holding time greater than 5 minutes, and with a temperature drop speed greater than 500°C/s between the level temperature and 400°C.
17. Procédé selon la revendication précédente comportant une étape e), la température de palier Tp étant supérieure à la température de formation de la phase LixTiyAaMmCc07, Tf, et inférieure à la température de fusion TF du produit obtenu à l'issue de l'étape c), la différence (Tp - Tf) et/ou la différence (TF - Tp) étant supérieure à 10°C. 17. Method according to the preceding claim comprising a step e), the bearing temperature T p being higher than the formation temperature of the phase Li x Ti y A a M m C c 0 7 , T f , and lower than the temperature of fusion T F of the product obtained at the outcome of step c), the difference (T p - T f ) and/or the difference (T F - T p ) being greater than 10°C.
18. Procédé selon la revendication précédente, la différence (Tp - Tf) étant supérieure à 120°C et/ou la différence (TF - Tp) étant supérieure à 80°C. 18. Method according to the preceding claim, the difference (T p - T f ) being greater than 120°C and/or the difference (T F - T p ) being greater than 80°C.
19. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel du carbone et/ou un précurseur de carbone n'est (ne sont) pas ajouté(s) dans la charge de départ à l'étape a), mais est (sont) ajouté(s) exclusivement dans la masse liquide lors des étapes b) et/ou c). 19. Method according to any one of the three preceding claims, in which carbon and/or a carbon precursor is (are) not added in the starting charge in step a), but is (are) (are) added exclusively to the liquid mass during steps b) and/or c).
Anode pour batterie lithium-ion, comportant un produit fondu selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 ou fabriqué ou susceptible d'avoir été fabriqué par un procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19. Anode for a lithium-ion battery, comprising a molten product according to any one of claims 1 to 14 or manufactured or capable of having been manufactured by a process according to any one of claims 16 to 19.
21 . Batterie lithium-ion comportant une anode selon la revendication précédente. 21. Lithium-ion battery comprising an anode according to the preceding claim.
PCT/IB2013/055515 2012-07-06 2013-07-05 Molten product containing lithium WO2014006600A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1256512A FR2992955A1 (en) 2012-07-06 2012-07-06 MELT PRODUCT BASED ON LITHIUM
FR1256512 2012-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014006600A1 true WO2014006600A1 (en) 2014-01-09

Family

ID=47351791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2013/055515 WO2014006600A1 (en) 2012-07-06 2013-07-05 Molten product containing lithium

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2992955A1 (en)
WO (1) WO2014006600A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110474043A (en) * 2019-08-13 2019-11-19 青岛大学 A kind of electrode material of lithium ion battery and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1208577A (en) 1958-07-07 1960-02-24 Electro Refractaire Improvements in the manufacture of electrofused refractory products containing mineral oxides
US3993119A (en) 1974-11-08 1976-11-23 Norton Company Progressively or continuously cycled mold for forming and discharging a fine crystalline material
WO2004100292A1 (en) 2003-05-09 2004-11-18 Umicore Negative electrode for lithium batteries
WO2009074208A2 (en) 2007-12-10 2009-06-18 Umicore Negative electrode material for li-ion batteries
WO2010112103A1 (en) 2009-03-30 2010-10-07 Umicore High voltage negative active material for a rechargeable lithium battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1208577A (en) 1958-07-07 1960-02-24 Electro Refractaire Improvements in the manufacture of electrofused refractory products containing mineral oxides
US3993119A (en) 1974-11-08 1976-11-23 Norton Company Progressively or continuously cycled mold for forming and discharging a fine crystalline material
WO2004100292A1 (en) 2003-05-09 2004-11-18 Umicore Negative electrode for lithium batteries
WO2009074208A2 (en) 2007-12-10 2009-06-18 Umicore Negative electrode material for li-ion batteries
WO2010112103A1 (en) 2009-03-30 2010-10-07 Umicore High voltage negative active material for a rechargeable lithium battery

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAISUKE TSUBONE ET AL: "EFFECT OF NB2O5 ADDITION ON THE PHASE CHANGE IN LI2TI3O7", JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, INTERNATIONAL EDITION, FUJI TECHNOLOGY PRESS, TOKYO, JP, vol. 101, no. 6, 1 June 1993 (1993-06-01), pages 637 - 641, XP000398942, ISSN: 0912-9200 *
DAISUKE TSUBONE ET AL: "SYNTHESIS AND THERMAL EXPANSION OF LITHIUM TRITITANATE WITH RAMSDELLITE TYPE STRUCTURE", JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, INTERNATIONAL EDITION, FUJI TECHNOLOGY PRESS, TOKYO, JP, vol. 102, no. 6, 1 June 1994 (1994-06-01), pages 540 - 543, XP000474326, ISSN: 0912-9200 *
SHU ET AL: "Li-Ti-O compounds and carbon-coated Li-Ti-O compounds as anode materials for lithium ion batteries", ELECTROCHIMICA ACTA, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, BARKING, GB, vol. 54, no. 10, 1 April 2009 (2009-04-01), pages 2869 - 2876, XP026006476, ISSN: 0013-4686, [retrieved on 20081121], DOI: 10.1016/J.ELECTACTA.2008.11.016 *
VILLEVIEILLE C ET AL: "Carbon modified Li2Ti3O7 ramsdellite electrode for Li-ion batteries", ELECTROCHIMICA ACTA, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, BARKING, GB, vol. 55, no. 23, 30 September 2010 (2010-09-30), pages 7080 - 7084, XP027233120, ISSN: 0013-4686, [retrieved on 20100625] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110474043A (en) * 2019-08-13 2019-11-19 青岛大学 A kind of electrode material of lithium ion battery and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
FR2992955A1 (en) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2655259A1 (en) Method for the production of an lmo product
EP1784358B1 (en) Dense titanium and lithium mixed oxide powder compound, method for producing said compound and compound-containing electrode
CA2428090C (en) Li4ti5o12, li(4-.alpha.)z.alpha.ti5o12, or li4z.beta.ti(5-.beta.)o12 particles, methods for obtaining same and use as electrochemical generators
EP2242129B1 (en) Active material composition for the negative electrode of a lithium-ion accumulator.
EP3852170B1 (en) Positive electrode active material for all-solid-state lithium-ion battery, electrode, and all-solid-state lithium-ion battery
WO2013011452A1 (en) Method for producing a molten material
FR2831715A1 (en) LITHIUM AND VANADIUM OXIDE, ITS USE AS AN ACTIVE ELECTRODE MATERIAL
EP1794828B1 (en) Composite negative electrode material, production method thereof, negative electrode and lithium-ion battery
EP3293147B1 (en) Silicate material with olivine structure
EP2122720B1 (en) Novel materials including elements of group 14
EP3293148B1 (en) Method for manufacturing a silicate material with olivine structure
WO2014006600A1 (en) Molten product containing lithium
WO2014006599A1 (en) Molten product containing lithium
EP3230207B1 (en) Electrode material of formula life(1-x)coxbo3, and production method thereof
WO2022008522A1 (en) Membrane made of a polycrystalline llzo product
EP3492427B1 (en) Phosphate silicate material with olivine crystallographic structure
WO2009087332A2 (en) Method for making a molten product containing lanthanum and manganese
CN115668536A (en) Method for producing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery
EP3626682B1 (en) Lithiated material
EP3218306B1 (en) Electrode material of formula limnxco(1-x)bo3, and production method thereof
EP3492426B1 (en) Phosphate silicate material with olivine crystallographic structure
WO2024047396A1 (en) Tungsten-substituted titanium-niobium mixed oxide active material
WO2024094847A1 (en) Process for producing a fused mayenite product
EP3626681A1 (en) Method for synthesising
WO2015092652A1 (en) Method for manufacturing a ctf product

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13762267

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13762267

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1