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1. WO2016116867 - POUDRES DE CATHODE À BASE D'OXYDE DE LITHIUM MÉTALLIQUE POUR DES BATTERIES HAUTE TENSION AU LITHIUM-ION

Numéro de publication WO/2016/116867
Date de publication 28.07.2016
N° de la demande internationale PCT/IB2016/050262
Date du dépôt international 20.01.2016
CIB
H01M 4/525 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
48d'oxydes ou d'hydroxydes inorganiques
52de nickel, de cobalt ou de fer
525d'oxydes ou d'hydroxydes mixtes contenant du fer, du cobalt ou du nickel pour insérer ou intercaler des métaux légers, p.ex. LiNiO2, LiCoO2 ou LiCoOxFy
H01M 4/505 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
4Électrodes
02Electrodes composées d'un ou comprenant un matériau actif
36Emploi de substances spécifiées comme matériaux actifs, masses actives, liquides actifs
48d'oxydes ou d'hydroxydes inorganiques
50de manganèse
505d'oxydes ou d'hydroxydes mixtes contenant du manganèse pour insérer ou intercaler des métaux légers, p.ex. LiMn2O4 ou LiMn2OxFy
H01M 10/0525 2010.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
MPROCÉDÉS OU MOYENS POUR LA CONVERSION DIRECTE DE L'ÉNERGIE CHIMIQUE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE, p.ex. BATTERIES
10Eléments secondaires; Leur fabrication
05Accumulateurs à électrolyte non aqueux
052Accumulateurs au lithium
0525Batteries du type "rocking chair" ou "fauteuil à bascule", p.ex. batteries à insertion ou intercalation de lithium dans les deux électrodes; Batteries à l'ion lithium
CPC
C01G 53/50
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
53Compounds of nickel
40Nickelates
42containing alkali metals, e.g. LiNiO2
44containing manganese
50of the type [MnO2]n- , e.g. Li(NixMn1-x)O2, Li(MyNixMn1-x-y)O2
C01P 2002/54
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2002Crystal-structural characteristics
50Solid solutions
52containing elements as dopants
54one element only
C01P 2002/80
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2002Crystal-structural characteristics
80defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
C01P 2004/84
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2004Particle morphology
80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
82two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
84one phase coated with the other
C01P 2006/40
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2006Physical properties of inorganic compounds
40Electric properties
H01M 10/0525
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
10Secondary cells; Manufacture thereof
05Accumulators with non-aqueous electrolyte
052Li-accumulators
0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
Déposants
  • UMICORE [BE]/[BE]
  • UMICORE KOREA LTD. [KR]/[KR]
Inventeurs
  • XIA, Xin
  • PAULSEN, Jens
  • KUMAKURA, Shinichi
  • HAN, Song-Yi
Mandataires
  • KNOCKAERT, Guy
Données relatives à la priorité
15152336.223.01.2015EP
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) LITHIUM METAL OXIDE CATHODE POWDERS FOR HIGH VOLTAGE LITHIUM-ION BATTERIES
(FR) POUDRES DE CATHODE À BASE D'OXYDE DE LITHIUM MÉTALLIQUE POUR DES BATTERIES HAUTE TENSION AU LITHIUM-ION
Abrégé
(EN)
This invention discloses a lithium metal oxide powder for a cathode material in a rechargeable battery, consisting of a core and a surface layer, the core having a layered crystal structure comprising the elements Li, M and oxygen, wherein M has the formula M=(Niz (Ni½ Mn½)y Cox)1-k Ak, with 0.15≤x≤0.30, 0.20≤z≤0.55, x+y+z=1 and 0≤k≤0.1, wherein A is a dopant, wherein the Li content is stoichiometrically controlled with a molar ratio 0.95≤Li:M≤1.10; and wherein the surface layer comprises the elements Li, M' and oxygen, wherein M' has the formula M'=(Niz' (Ni½ Mn½)y' Cox')1-k' Ak', with x'+y'+z'=1 and 0≤k'≤0.1, and wherein y' / (y'+2z')≥1.1*[y/(y+2z)]. The surface layer may also comprise at least 3 mol% Al, the Al content in the surface layer 10 being determined by XPS.
(FR)
L'invention concerne une poudre d'oxyde de lithium métallique pour un matériau de cathode dans une batterie rechargeable, constituée d'un noyau et d'une couche de surface, le noyau ayant une structure cristalline en couches comprenant les éléments Li, M et l'oxygène, M ayant la formule M = (Niz (Ni½ Mn½)y Cox)1-k Ak, 0,15 ≤ x ≤ 0,30, 0,20 ≤ z ≤ 0,55, x + y + z = 1 et 0 ≤ k ≤ 0,1, A étant un dopant, la teneur en lithium (Li) étant stœchiométriquement régulée avec un rapport molaire 0,95 ≤ Li:M ≤ 1,10; et la couche de surface comprenant les éléments Li, M' et l'oxygène, M' ayant la formule M' = (Niz' (Ni½ Mn½)y' Cox')1-k' Ak', avec x' + y' + z' = 1 et 0 ≤ k' ≤ 0,1 et y'/(y' + 2z') ≥ 1,1 * [y/ (y + 2z)]. La couche de surface peut également comprendre au moins 3 % en mole d'aluminium (Al), la teneur en aluminium dans la couche de surface (10) étant déterminée par spectroscopie de photoélectrons X (XPS pour X-ray Photoelectron Spectroscopy).
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