[发明专利]硼取代的锂嵌入化合物、电极的活性材料、电池以及电致变色装置

摘要

本发明涉及一种锂化合物，其对应于以下化学式(I)：Li_αM_βM1_vM2_wM3_xM4_yM5_zB_γ(XO_4－εZ_ε)₁(I)。其中M选自V²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺和Ni²⁺；M1选自Na⁺和K⁺；M2选自Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ti²⁺和Ca²⁺；M3选自Al³⁺、Ti³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Mn³⁺、Ga³⁺和V³⁺；M4选自Ti⁴⁺、Ge⁴⁺、Sn⁴⁺、V⁴⁺和Zr⁴⁺；M5选自V⁵⁺、Nb⁵⁺和Ta⁵⁺；X是一种专用于占据四面体位置、并与氧或卤素配位的m氧化态元素，其选自B³⁺、Al³⁺、V⁵⁺、Si⁴⁺、P⁵⁺、S⁶⁺、Ge⁴⁺，及其混合物；Z为选自F、Cl、Br和I的卤素；系数α、β、v、w、x、y、z、γ和ε都是正数，并且满足以下方程式：0≤α≤2(1)；1≤β≤2(2)；0＜γ(3)；0≤α≤2(3)；0≤ε≤2(4)；α+2β+3γ+v+2w+3x+4y+5z+m＝8－ε(5)；以及0＜γ/(β+v+w+x+y+z)≤0.1，优选0＜γ/(β+v+w+x+y+z)≤0.05。本发明还涉及用于制备所述化合物的方法，特别涉及含有所述化合物的正电极、使用所述化合物的电池和电致变色装置的制备方法。

主权项

1.一种具有以下化学式(I)的锂嵌入化合物：LiαMβM1vM2wM3xM4yM5zBγ(XO4-εZε)(I)：-M是一种氧化态为+2的元素，选自V2+、Mn2+、Fe2+、Co2+和Ni2+；-M1是一种氧化态为+1的元素，选自Na+和K+；-M2是一种氧化态为+2的元素，选自Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ti2+和Ca2+；-M3是一种氧化态为+3的元素，选自Al3+、Ti3+、Cr3+、Fe3+、Mn3+、Ga3+和V3+；-M4是一种氧化态为+4的元素，选自Ti4+、Ge4+、Sn4+、V4+和Zr4+；-M5是一种氧化态为+5的元素，选自V5+、Nb5+和Ta5+；-X是一种氧化态为m的元素，其中m是整数，例如从2至6，专用于占据四面体位置并与氧或卤素配位，其选自B3+、Al3+、V5+、Si4+、P5+、S6+、Ge4+，及其混合物；-Z是一种卤素，选自F、Cl、Br和I；-所述系数α、β、v、w、x、y、z、γ和ε都是正数，并且满足以下方程式：-0≤α≤2，(1)；-1≤β≤2(2)；-0＜γ(3)；-0≤α≤2(3)；-0≤ε≤2(4)；-α+2β+3γ+v+2w+3x+4y+5z+m＝8-ε(5)；以及$-0<\frac{\gamma }{\beta +v+w+x+y+z}\le 0.1,$ 优选，$0<\frac{\gamma }{\beta +v+w+x+y+z}\le 0.05.$