碱金属/过渡金属卤代磷酸盐和羟基磷酸盐以及相关的电极活性材料

摘要

一种电极活性材料，它包含锂或其它碱金属、过渡金属、磷酸盐或类似的部分，以及卤素或羟基部分。这些电极活性材料具有以下通式：A_aM_b(XY₄)_cZ_d，式中(a)A选自Li、Na、K以及它们的混合物，0＜a≤6；(b)M是一种或多种金属，包含至少一种能被氧化到更高价态的金属，1≤b≤3；(c)XY₄选自X′O_4-xY′_x、X′O_4-yY′_2y、X″S₄以及它们的混合物，式中，X′为P、As、Sb、Si、Ge、S以及它们的混合物；X″为P、As、Sb、Si、Ge以及它们的混合物；Y′是卤素；0≤x＜3；0＜y＜4；0＜c≤3；(d)Z为OH、卤素或者它们的混合物，0＜d≤6；并且，对M、X、Y、Z、a、b、c、d、x和y进行选择以保持所述化合物的电中性。在一个优选的实施方式中，M包含2种或多种选自元素周期表第4-11族的过渡金属。在另一个优选的实施方式中，M是M′M″，式中M′是至少一种选自元素周期表第4-11族的过渡金属；M″是至少一种选自元素周期表第2、3、12、13或14族的元素。优选的实施方式为式中c＝1、2和3。优选的实施方式为a≤1和c＝1；a＝2和c＝1；a≥3和c＝3。本发明还提供包含本发明的电极活性材料的电极，以及电池，所述电池包括具有本发明的电极活性材料的第一电极、具有相容的活性材料的第二电极、和电解质。

主权项

1.一种电池，它包括：(A)包含由以下通式表示的活性材料的第一电极：AaMb(PO4)3Zd式中(i)A选自Li、Na、K以及它们的混合物，2≤a≤8；(ii)M是一种或多种金属，包含至少一种能被氧化到更高价态的金属，1≤b≤3；(iii)Z选自OH、卤素以及它们的混合物，0＜d≤6；其中，对A、M、Z、a、b和d进行选择，保持所述活性材料的电中性；(B)作为所述第一电极的对电极的第二电极；以及(C)电解质。