发明名称 阴极材料,制造该材料之方法及利用该材料之电池
摘要 本发明提供一种可藉由改良其结构稳定性而改良电池特性之阴极材料、一种制造该阴极材料之方法及一种使用该阴极材料之电池。阴极包括藉由LiaMnbCrcAl1-b-cOd或 Li1+e(MnfCrgM1-f-g)1-eOh来表示的复合氧化物(complex oxide)。a至h的值在1.0<a<1.6、0.5<b+c<1、1.8<d<2.5、0<e<0.4、0.2<f<0.5、0.3<g<1、f+g<1及1.8<h<2.5之范围内,且M是选自由Ti、Mg及Al所组成之群的至少一种。结晶结构可藉由Ti、Mg或Al加以稳定化,且充电-放电循环特性得以改良。此外,充电容量可藉由过量的锂而得以改良,即使在充电后,仍有特定量的锂保留在该结晶结构中,所以结晶结构之稳定性可进一步得到改良。
申请公布号 TWI245443 申请公布日期 2005.12.11
申请号 TW093109008 申请日期 2004.04.01
申请人 新力股份有限公司 发明人 李国华
分类号 H01M10/40 主分类号 H01M10/40
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种阴极材料,包括:一复含氧化物,包含锂(Li)、锰(Mn)、铬(Cr)及至少一种选自由钛(Ti)、镁(Mg)及铝(Al)所组成之群的元素,其中该复合氧化物中的锂相对于锰、铬、钛、镁及铝之总量的组成比率以莫耳比计系大于1。2.如申请专利范围第1项之阴极材料,其中该复合氧化物系由化学式LiaMnbCrcAl1-b-cOd(其中a、b、c及d之値在1.0<a<1.6、0.5<b+c<1及1.8<d<2.5之范围内)来表示。3.如申请专利范围第1项之阴极材料,其中该复合氧化物系由化学式Li1+e(MnfCrgM1-f-g)1-eOh(其中M是至少一种选自由钛、镁及铝所组成之群的元素,且e、f、g及h之値在0<e<0.4、0.2<f<0.5、0.3<g<1、f+g<1及1.8<h<2.5之范围内)来表示。4.一种制造阴极材料之方法,该阴极材料系包括一复合氧化物,该复合氧化物包含锂(Li)、锰(Mn)、铬(Cr)及至少一种选自由钛(Ti)、镁(Mg)及铝(Al)所组成之群的元素,该方法包括以下步骤:将材料与作为分散介质的乙醇或水混合,以合成该复合氧化物。5.一种具有复合氧化物阴极材料之电池,包括:一阴极;一阳极;及一电解质,其中该阴极包括一复合氧化物,该复合氧化物包含锂(Li)、锰(Mn)、铬(Cr)及至少一种选自由钛(Ti)、镁(Mg)及铝(Al)所组成之该群的元素,且该复合氧化物中的锂相对于锰、铬、钛、镁及铝之总量的组成比率以莫耳比计系大于1。6.如申请专利范围第5项之电池,其中该复合氧化物系由化学式LiaMnbCrcAl1-b-cOd(其中a、b、c及d之値在1.0<a<1.6、0.5<b+c<1及1.8<d<2.5之范围内)来表示。7.如申请专利范围第5项之电池,其中该复合氧化物由化学式Li1+e(MnfCrgM1-f-g)1-eOh(其中M是至少一种选自由钛、镁及铝所组成之该群的元素,且e、f、g及h之値在0<e<0.4、0.2<f<0.5、0.3<g<1、f+g<1及1.8<h<2.5之范围内)来表示。图式简单说明:图1是根据本发明之一实施例展示一种制造阴极材料之方法的流程图;图2是根据本发明之实施例使用该阴极材料的二次电池之剖视图;图3是展示实例1-1至1-3中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图4是展示实例1-1中的充电-放电曲线之曲线图;图5是展示实例1-2中的充电-放电曲线之曲线图;图6是展示实例1-1至1-3及比较实例1-1中的放电容量与循环数目之间的关系之曲线图;图7是展示比较实例1-1中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图8是展示比较实例1-1中的充电-放电曲线之曲线图;图9是展示实例1-2、实例1-4至1-6中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图10是展示比较实例1-2中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图11是展示比较实例1-3中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图12是展示实例2-1中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图13是展示实例2-2中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图14是展示实例2-3中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图15是展示比较实例2-1中的阴极材料之X光绕射图案之曲线图;图16是展示实例2-1中的充电-放电曲线之曲线图;图17是展示实例2-2中的充电-放电曲线之曲线图;图18是展示实例2-3中的充电-放电曲线之曲线图;图19是展示比较实例2-1中的充电-放电曲线之曲线图;及图20是展示实例2-1至2-3及比较实例2-1中的放电容量与循环数目之间的关系之曲线图。
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