[发明专利]作为阴极活性材料用于二次锂电池的磷酸锂锰/碳纳米复合材料

权利要求书

1.一种作为阴极材料用于可再充电的电化学电池的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其具有通式Li_xMn_yM_1-y(PO₄)_z/C，其中M是至少一种其它的金属如Fe，Ni，Co，Cr，V，Mg，Ca，Al，B，Zn，Cu，Nb，Ti，Zr，La，Ce，Y，x＝0.8-1.1，y＝0.5-1.0，0.9＜z＜1.1，其中碳含量是0.5-20重量％，其特征在于这样的事实，即其通过用导电的比表面积为至少80m²/g的炭黑、或用比表面积为至少9.5m²/g的石墨、或用比表面积为至少200m²/g的活性炭研磨Li_xMn_yM_1-y(PO₄)_z的适合前体来获得。

2.根据权利要求1所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述炭黑是Ketjenblack。

3.根据权利要求1所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述炭黑是比表面积约为1500m²/g的Black Pearls 2000。

4.根据权利要求1所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述炭黑是Printex。

5.根据权利要求1所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述石墨是天然或合成的石墨Timrex。

6.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述前体用所述炭黑或所述石墨进行研磨并且随后加热以进行结晶。

7.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述前体是金属碳酸盐或草酸盐或氧化物(例如，MnO，Mn₂O₃，MnO₂，Fe₃O₄，Fe₂O₃)，氢氧化物，磷酸盐(例如MnPO₄，FePO₄，Mn₃(PO₄)₂，Fe₃(PO₄)₂)，与羧酸形成的盐(例如乙酸盐)或与羟基羧酸形成的盐(例如羟乙酸盐、乳酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐)，或不产生使主要产物降解的副产物的任何其它金属化合物。

8.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中用于锂金属磷酸盐的锂前体是LiH₂PO₄，Li₂HPO₄，LiPO₃，Li₃PO₄，Li₂O，LiOH，Li₂CO₃或不产生使主要产物降解的副产物的任何其它锂化合物。

9.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中用于锂金属磷酸盐的磷酸盐前体是LiH₂PO₄，Li₂HPO₄，LiPO₃，Li₃PO₄，NH₄H₂PO₄，磷酸(HPO₃或H₃PO₄)，或不产生使主要产物降解的副产物的任何磷酸盐化合物。

10.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中以相对于所述金属前体的化学计算过量的量加入锂金属磷酸盐的磷酸盐前体。

11.根据前述权利要求中任一项所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，所述复合材料包含在Li_xMn_yM_1-y(PO₄)_z化合物和碳之间的氧桥。

12.根据权利要求11所述的磷酸锂锰/碳纳米复合材料，其中所述氧桥由至少一种金属氧化物键合层组成。