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不同碳源摻雜金屬元素製備鋰離子電池複合陰極材料之合成方法
專利名稱 不同碳源摻雜金屬元素製備鋰離子電池複合陰極材料之合成方法
申請日 (校編號) 2007/12/06  (096075TW)
專利證書號 I367587 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 費定國、卓永達、呂東霖


技術摘要:
一種不同碳源摻雜金屬元素製備鋰離子電池複合陰極材料之合成方法,係利用固態法以不同有機酸為碳源與摻雜金屬元素製備成鋰離子電池之複合陰極材料,除了增進粒子間之導電度,進而減少電池之極化現象外,還能避免於高溫煆燒下磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)晶粒之團聚。藉此,由兩種改質方法於材料合成過程中所產生之加乘效應,可使本發明之複合陰極材料在使用於電極時具有優異之導電性與電池性能,係具有低成本、高性能、高安全性及允許大電流充放電之特性,不僅製程簡易及效果顯著,且在0.1充放電速率(C-rate)條件下,其162實際電容量(mAh/g)係可趨近於170理論電容量,不僅可提升放電電容量,並可在增進循環穩定性下達數倍之循環壽命,對於工業上及電動車、電動工具與大型儲電系統市場上之發展,係具有極大之經濟效益。

解決的問題或達成的功效:
該複合陰極材料使用於電極時更具有優異之導電性與電池性能,係具有低成本、高性能、高安全性及允許大電流充放電之特性

應用領域:
不同碳源摻雜金屬元素製備鋰離子電池複合陰極材料之合成

適用產品:
電動車電池

IPC:
H01M-010/05(2010.01);H01M-004/02(2006.01)

Claim 1:
1.一種不同碳源摻雜金屬元素製備鋰離子電池複合陰極材料之合成方法,其至少包括下列步驟:(A)將一至少含鋰(Li)、一至少含第一金屬鹽類(M)、一至少含氧酸根(X)及一至少含第二金屬鹽類(M’)之起始物,於一有機媒介中以固態方式混合1至48小時均勻後,置於一以氬氣或氬氣與氫氣為混合氣氛之高溫爐中,以100℃至500℃之第一段溫度加熱分解1至48小時,可得一材料先驅物之粉末,其中,該第二金屬鹽類之起始物係佔該材料先驅物之莫耳百分比為0.1至5%之間;以及(B)將一有機酸當碳源,以佔該材料先驅物之重量百分比為5至90%之間,與該材料先驅物粉末同樣利用固態方式均勻混合1至48小時成一混合物後,將此混合物再置入該以氬氣或氬氣與氫氣為混合氣氛之高溫爐中,並以100℃至1000℃之第二段溫度進行煆燒1至48小時,即可得一鋰嵌入式之複合陰極材料,其化學式為LixMyM’zXO4/C,其中,該化學式中x之範圍係為0.0≦x≦1.0,y之範圍係為0.2≦y≦1.0,z之範圍係為0.0≦z≦0.8。

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