[发明专利]制备含锂、铁和磷酸根的结晶材料的方法

权利要求书

1.一种制备通式(I)化合物的方法：

Li_a-bM¹_bFe_1-cM²_cP_d-eM³_eO_x  (I)，

其中M¹、M²、M³、a、b、c、d和e的含义如下：

M¹：Na，K，Rb和/或Cs，

M²：Mn，Mg，Ca，Ti，Co，Ni，Cr，V，

M³：Si，S，

a：0.8-1.9，

b：0-0.3，

c：0-0.9，

d：0.8-1.9，

e：0-0.5，

x：1.0-8，根据Li、M¹、Fe、M²、P、M³的数量和氧化态，其中通式(I)化合物是电中性的，

此方法包括以下步骤：

(A)提供一种混合物，其含有：至少一种含锂的化合物，至少一种其中铁具有+3氧化态的含铁化合物，和任选地至少一种含M¹的化合物，和/或任选地至少一种含M²的化合物，和/或任选地至少一种含M³的化合物，以及能被氧化成至少一种含有至少一个+5氧化态磷原子的化合物的至少一种还原剂，

(B)任选地干燥在步骤(A)中提供的混合物，从而获得固体化合物，和

(C)将从步骤(A)或(B)获得的固体化合物在300-1000℃的温度下煅烧。

2.权利要求1的方法，其中在步骤(A)中提供的混合物是基本上含水的。

3.权利要求1或2的方法，其中在步骤(A)中提供的混合物另外含有至少一种含至少一个+5氧化态磷原子的化合物。

4.权利要求1-3中任一项的方法，其中能被氧化成至少一种含有至少一个+5氧化态磷原子的化合物的至少一种还原剂是选自H₃PO₃、(NH₄)H₂PO₃、(NH₄)₂HPO₃、H₃PO₂、(NH₄)H₂PO₂、(NH₄)₂HPO₂、LiH₂PO₃、Li₂HPO₃、Li₂PO₂以及它们的混合物。

5.权利要求2-4中任一项的方法，其中在步骤(A)中加入的所述至少一种含有至少一个+5氧化态磷原子的化合物是选自H₃PO₄、(NH₄)H₂PO₄、(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)₃PO₄、Li₃PO₄、LiH₂PO₄、Li₂HPO₄以及它们的混合物。

6.权利要求2-5中任一项的方法，其中在步骤(B)中的干燥是通过喷雾干燥进行的。

7.球形粒子或聚集体，其含有通过权利要求1-6的方法获得的至少一种通式(I)化合物。

8.如权利要求1中所述的通式(I)化合物，其可通过权利要求1-6中任一项的方法制备。

9.权利要求7的球形粒子或聚集体或权利要求8的化合物用于制备锂离子电池的阴极或电化学电池的用途。

10.用于锂离子电池的阴极，其含有至少一种根据权利要求7的球形粒子或聚集体或至少一种根据权利要求8的化合物。