锂金属复合氧化物和使用其的电化学装置

摘要

本发明公开了一种包含顺磁性及反磁性金属的含锂金属复合氧化物，其满足任何以下条件中的任一项：(a)0±10ppm(I0ppm)的主峰与240±140ppm(I240ppm)的主峰的强度比(I0ppm/I240ppm)小于0.117·Z，其中Z为反磁性金属与锂的摩尔比；(b)0±10ppm(I0ppm)的主峰与240±140ppm(I240ppm)的主峰的线宽比(W240ppm/W0ppm)小于21.45；以及(c)条件(a)和(b)均具备，其中所述峰是根据本发明公开的7Li-NMR的测量条件和方法获得。本发明还公开了一种包含该含锂金属复合氧化物的电极和一种包含该电极的电化学设备。由于金属排列结构改善，复合氧化物组分均匀分布于其中，因此该含锂多组分金属复合氧化物表现出结晶稳定性和优异的物理性质。因此能够提供具有高容量特性、长循环寿命特性以及改善的速率特性的电池。

主权项

一种含有顺磁性和反磁性金属的含锂金属复合氧化物，其中该金属复合氧化物用下列式1或式2表示，且该复合氧化物满足下列条件(a)至(c)的任一项：式1Li1+aA1‑xCxO2‑bXb，其中‑0.5≤a≤+0.5，0≤b≤+0.1，0≤x≤+0.1；式2Li1+aB2‑x‑yA’xCyO4‑bXb，其中‑0.5≤a≤+0.5，0≤b≤+0.1，0≤x≤+2，0≤y≤0.1，其中，A代表选自具有六配位结构的过渡金属的至少两种元素；A′代表选自具有六配位结构的过渡金属的至少一种元素；B代表选自具有四配位结构的过渡金属的至少两种元素；C代表选自碱土金属和13族元素的至少一种元素；且X代表选自15、16和17族元素的至少一种元素；(a)0±10ppm的主峰与240±140ppm的主峰的强度比小于0.117·Z，其中Z为反磁性金属与锂的摩尔比；(b)240±140ppm的主峰与0±10ppm的主峰的线宽比小于21.45；以及(c)同时具备条件(a)和(b)，其中所述峰根据下列7Li‑NMR测量条件和方法获得：测量条件300MHz的固态核磁共振系统；幻角自旋速率：32kHz；光谱频率：116.6420MHz；温度：25℃；化学位移值标准样品：水中的1M LiCl；脉冲序列：自旋回波(90°‑τ1‑180°‑τ2)；光谱宽：500,000Hz；脉冲宽度：90°脉冲宽度‑2.25微秒，180°脉冲宽度‑4.50微秒；停留时间(τ1)：31.25微秒；和脉冲延迟：2秒。