[发明专利]制备碳包覆的锂金属聚阴离子粉末的方法

权利要求书

1.制备电池阴极材料的方法，包括：

a)提供锂金属聚阴离子粉末；

b)将碳质材料沉淀到锂金属聚阴离子粉末上，从而形成包覆的锂 金属聚阴离子粉末；

c)在约20℃至400℃之间的温度下对包覆的锂金属聚阴离子粉 末进行稳定化；和

d)对包覆的锂金属聚阴离子粉末进行碳化，从而制造出电池阴极 材料，其中电池阴极材料的充电容量及循环寿命均提高至少约10％。

2.权利要求1的方法，其中锂金属聚阴离子粉末包含聚阴离子， 所述聚阴离子含有硼、磷、硅、铝、硫、氟、氯或它们的组合。

3.权利要求1的方法，其中聚阴离子包括BO₃^3-、PO₄^3-、AlO₃^3-、 AsCl₄^-、AsO₃^3-、SiO₃^3-、SO₄^2-、BO₃^-、AlO₂^-、SiO₃^2-、SO₄^2-或它们的组 合。

4.权利要求1的方法，其中锂金属聚阴离子粉末包含过渡金属。

5.权利要求1的方法，其中a)包括合成锂金属聚阴离子粉末。

6.权利要求1的方法，其中锂金属聚阴离子粉末包含小于约10 微米的平均粒度。

7.权利要求1的方法，其中沉淀的碳质材料包括石油沥青、煤焦 油沥青、木质素或它们的组合。

8.权利要求1的方法，其中所述将碳质材料沉淀到锂金属聚阴离 子粉末上包括：

a)在悬浮液中分散锂金属聚阴离子粉末，从而形成锂金属聚阴离 子粉末悬浮液；

b)向锂金属聚阴离子粉末悬浮液中添加碳质材料溶液，从而形成 碳质材料-锂金属聚阴离子混合物；和

c)降低碳质材料-锂金属聚阴离子混合物的温度，从而将碳质材料 沉淀到锂金属聚阴离子粉末上。

9.权利要求8的方法，其中通过将碳质材料部分或完全溶解到溶 剂中来制备碳质材料溶液。

10.权利要求8的方法，其中包覆的锂金属聚阴离子粉末包含按 重量计约0.1％至约20％的碳质材料。

11.权利要求8的方法，进一步包括将碳质材料溶液加热到约20℃ 至约400℃之间的温度。

12.权利要求8的方法，进一步包括将锂金属聚阴离子粉末悬浮 液加热到约20℃至约400℃之间的温度。

13.权利要求8的方法，其中碳质材料溶液包含的碳质材料比溶 剂的重量比介于约0.1至约2之间。

14.权利要求8的方法，进一步包括将碳质材料-锂金属聚阴离子 混合物的温度降低到约0℃至约100℃之间的温度。

15.权利要求1的方法，进一步包括干燥所述包覆的锂金属聚阴 离子粉末。

16.权利要求1的方法，进一步包括在氧化剂的存在下在约20℃ 至400℃之间的温度下对包覆的锂金属聚阴离子粉末进行稳定化。

17.权利要求1的方法，其中对包覆的锂金属聚阴离子粉末进行 碳化包括在约600℃至约1,100℃之间的温度下实施碳化。

18.权利要求1的方法，其中对包覆的锂金属聚阴离子粉末进行 碳化是在惰性气体的存在下完成的。