[發明專利]用作電極材料的氟硫酸鹽

有效

• 申請號: 200980152321.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102282097A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: J-M·塔拉斯孔;N·雷卡姆;M·阿爾芒
• 申請（專利權）人: 國立科學研究中心;亞眠大學
• 主分類號: C01B13/14
• 分類號: C01B13/14;C01B25/45;C01D1/02;C01G49/02;C01B25/30;H01M4/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.由氟化化合物的顆粒組成的材料，該氟化化合物具有變形的羥磷鋰鐵石型結構且對應于以下的式(I)：

(A_1-aA′_a)_x(Z_1-bZ′_b)_z(SO₄)_sF_f????????????????(I)

其中：

-A代表Li或Na；

-A′代表空隙或至少一種摻雜劑元素；

-Z代表至少一種選自Fe、Co和Ni的元素；

-Z′代表空隙或至少一種摻雜劑元素；

-選擇系數a、b、x、z、s和f以確保化合物的電中性，且a≥0，b≥0，x≥0，z＞0，s＞0，f＞0；

-摻雜劑A和Z′各自的量a和b使得羥磷鋰鐵石型結構得以保留。

2.根據權利要求1的材料，其特征在于，a≥0.25且b≥0.25。

3.根據權利要求1的材料，其特征在于，A是Li且化合物(I)的變形的羥磷鋰鐵石型結構具有空間群P-1的三斜晶格，或者A是Na且化合物(I)的變形的羥磷鋰鐵石型結構具有單斜晶格。

4.根據權利要求1的材料，其特征在于是尺寸小于100μm的顆粒的形式。

5.根據權利要求1的材料，其特征在于，A′是不同于A的堿金屬、堿土金屬或3d金屬。

6.根據權利要求1的材料，其特征在于，Z′是選自堿金屬、Mn、Mg、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Zn、Al、Ga、Sn、Zr、Nb和Ta的金屬，它們以其至少一種氧化度存在。

7.根據權利要求1的材料，其特征在于，所述氟化化合物對應于式Li(Z_1-bZ′_b)SO₄F和Na(Z_1-bZ′_b)_zSO₄F之一。

8.根據權利要求1的材料，其特征在于，所述氟化化合物對應于式(Z_1-bZ′_b)_z(SO₄)_sF_f，用于制備根據權利要求1的材料的方法，其特征在于包括以下步驟：

i)將所述前體分散在包含至少一種由電荷平衡的陽離子和陰離子組成的離子液體的載體液體中，以獲得所述前體在所述液體中的懸浮液；

ii)加熱所述懸浮液到25至330℃的溫度；

iii)將所述離子液體和來自所述前體之間的反應的式(I)的無機氧化物分離。

9.根據權利要求9的方法，其特征在于，在步驟i)中存在于離子液體中的前體的量為0.01至85重量％。

10.用于制備根據權利要求1的材料的方法，其包括使前體的粉末接觸，及對混合物實施熱處理，其特征在于：

-SO₄、Z和任選存在的Z′元素由水合硫酸鹽形式的單一前體提供；

-F、A和任選存在的A′元素均由氟化物提供；

-在密封的反應器中進行熱處理。

11.根據權利要求11的方法，其特征在于，在被引入反應器中之前，通過擠壓將粉末的混合物壓片。

12.根據權利要求9或11的方法，其特征在于，Li的前體選自：無機酸鹽、揮發性有機酸鹽、可熱分解的酸的鹽、氟化物和硫酸鹽。

13.根據權利要求9或11的方法，其特征在于，Z或Z′元素的前體選自具有羥磷鋰鐵石型結構的Z的硫酸鹽和/或磷酸鹽。

14.根據權利要求9或11的方法，其特征在于，Z和任選存在的Z′的前體是一水合物ZSO₄·H₂O或Z′SO₄·H₂O或混合的一水合物Z_1-bZ′_bSO₄·H₂O，而A和任選存在的A′的前體是氟化物。