[发明专利]具有阴离子氧化还原活性的复合阴极的可再充电高能电池的生产方法

权利要求书

1.一种生产具有阴离子氧化还原活性复合阴极的可再充电高能电池的方法，其特征在于，所述电池包含氢氧化锂作为电化学活性成分，将所述氢氧化锂与电子或混合传导性过渡金属和/或过渡金属氧化物混合并接触，从而形成电子或混合传导性网状结构，将这种混合物施加至电流导体上，并将由此形成的所述复合阴极与隔膜、锂传导性电解质和含锂阳极一起置于电池壳体中，以得到电化学电池，并且对所述电化学电池进行至少一个初始成形循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述氢氧化锂与选自氧化锂、过氧化锂和超氧化锂的其他锂氧化合物混合，基于锂氧化合物的总含量，LiOH在电化学上仍未改性的复合阴极材料中的比例为至少10摩尔％，优选至少30摩尔％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一方面细粉状的电子或混合传导性网状结构组分和另一方面基于选自LiOH、Li₂O、Li₂O₂和LiO₂的锂氧化合物的所述阴极活性材料以1:100至1:1、优选1:50至1:1.5的摩尔比使用，形成所述网状结构的所述材料的电导率在室温下为至少10^-7S/cm，优选至少10^-6S/cm，并且特别优选至少10^-5S/cm。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，所述过渡金属粒子优选地选自元素周期表第3族至第12族的元素，特别优选地M＝Sc、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn，以及选自稀土金属La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu或所述过渡金属的任何所需混合物。

5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述传导性过渡金属氧化物选自：二元金属氧化物、层结构的锂金属氧化物、尖晶石结构的锂金属氧化物、反尖晶石结构的锂金属氧化物和/或橄榄石结构的锂金属氧化物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二元金属氧化物选自钛氧化物(TiO、Ti₂O₃)、钒氧化物(V₂O₃、VO、VO₂)、铁氧化物(Fe₃O₄、FeO)、钴氧化物(CoO₂、Co₃O₄)、Ni₂O₃、锰氧化物(MnO₂、Mn₃O₄)、铬氧化物(CrO₂、Cr₃O₃)、NbO；所述层结构的锂金属氧化物选自LiCoO₂、LiNiO₂、Li(Ni,Mn,Co)O₂、LiV₃O₈；所述尖晶石结构的锂金属氧化物选自LiMn₂O₄、LiMnNiO₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiV₃O₅；所述反尖晶石结构的锂金属氧化物选自LiNiVO₄、LiCoVO₄，并且所述橄榄石结构的锂金属氧化物选自LiFePO₄、LiVPO₄。

7.根据权利要求1至6所述的方法，其特征在于，所述过渡金属粒子和/或所述传导性过渡金属氧化物化合物以及所述电化学活性锂氧化合物以细粉状、无定形或纳米颗粒形式均匀混合存在，其中粒子尺寸在0.1-100nm、优选1-30nm的范围内。