摻雜的鎳酸鹽化合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有下式的新材料：AUM1VM2WM3XM4YM5ZO2，其中A包括一種或多種堿金屬，其選自鋰、鈉和鉀；M1為+2氧化態(tài)的鎳；M2包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自錳、鈦和鋯中的一種或多種；M3包括+2氧化態(tài)的金屬，其選自鎂、鈣、銅、鋅和鈷中的一種或多種；M4包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自鈦、錳和鋯中的一種或多種；M5包括+3氧化態(tài)的金屬，其選自鋁、鐵、鈷、鉬、鉻、釩、鈧和釔中的一種或多種；進(jìn)一步地，其中U的范圍是1<U<2；V的范圍是0.25<V<1；W的范圍是0<W<0.75；X的范圍是0≤X<0.5；Y的范圍是0≤Y<0.5；Z的范圍是0≤Z<0.5；和進(jìn)一步地，其中(U+V+W+X+Y+Z)≤3。這樣的材料例如在鈉離子和/或鋰離子電池應(yīng)用中用作電極材料。
【專利說明】摻雜的鎳酸鹽化合物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及新的摻雜的鎳酸鹽化合物、它們的制備方法，涉及使用包含所述摻雜 的鎳酸鹽化合物的活性材料的新的電極，并且涉及這些電極的應(yīng)用，例如在儲能裝置中的 應(yīng)用。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 鈉離子電池在很多方面類似于現(xiàn)今通用的鋰離子電池；它們均為可重復(fù)使用的， 包括陽極（負(fù)極）、陰極（正極）和電解質(zhì)材料的二次電池，二者均能夠儲存能量，并且它們 均通過類似的反應(yīng)機(jī)理來充放電。當(dāng)鈉離子電池（或鋰離子電池）充電時，Na+(或Li+)離 子從陰極脫嵌并嵌入陽極。同時，電荷平衡電子從陰極經(jīng)由含充電器的外電路進(jìn)入電池的 陽極。在放電期間發(fā)生相同的過程，不過是在相反的方向上。
[0004] 近年來鋰離子電池技術(shù)受到了很多關(guān)注，并且為現(xiàn)今使用的大多數(shù)電子裝置提供 了優(yōu)選的便攜式電池；然而，鋰不是一種來源便宜的金屬，并且對大規(guī)模應(yīng)用中的使用而言 太昂貴。相比之下，鈉離子電池技術(shù)仍然在其相對初期，但是被視為是有利的；鈉比鋰要豐 富地多，一些研究人員預(yù)計(jì)這會在將來提供更廉價和更耐用的儲存能量的方式，特別是對 于大規(guī)模的應(yīng)用，例如在電網(wǎng)上儲存能量。然而，在鈉離子電池成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)之前，還要做 許多工作。
[0005] NaNia5Mna5O2是已知的鈉離子材料，其中鎳作為Ni2+存在，而錳作為Mn 4+存在。該 材料排列有位于該結(jié)構(gòu)內(nèi)的離散位點(diǎn)的Na和Ni原子。鎳離子（Ni2+)是有助于可逆比容量 的氧化還原反應(yīng)元素，而錳離子（Mn 4+)起著結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑的作用?；衔颪aNia5Tia5O2類似 于NaNi a5Mna5O2之處在于，Ni2+離子提供了活性氧化還原反應(yīng)中心，和Ti 4+離子是為結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定而存在的。有許多文獻(xiàn)描述了 NaNia5Mna5O2(和在較少程度上NaNia5Ti a5O2)的制備，其 作為用于通過Na - Li離子交換來制備針對鋰離子應(yīng)用的LiNia5Mna5O2和LiNi a5Tia5O2的 前體。制備這些Li材料的直接合成方法產(chǎn)生了不期望的無序材料，例如，作為共用結(jié)構(gòu)位 點(diǎn)的鋰和鎳原子的結(jié)果。
[0006] Komaba等人在Adv. Funct. Mater. 2011，21，3859上報道的最新電化學(xué)研究描述了 在碳酸丙烯酯電解質(zhì)溶液中的硬碳和層狀NaNia5Mn a5O2電極的鈉嵌入性能。所獲得的結(jié)果 表明，雖然NaNia5Mn a5O2展示出一些可逆充放電能力，但是該材料的容量在僅僅40個循環(huán) 后衰減了 25%或更多。
[0007] Kim, Kang 等人在 Adv. Energy Mater. 2011，1，33-336 上也討論了歸一化成 202-的 結(jié)構(gòu)為Naa85Liai7Nia21Mn a64O2的層狀氧化物材料的制備，以及其在鈉陰極材料中可逆地嵌 入鈉的應(yīng)用。然而，如該文章所述，該材料僅展示出了適度的電化學(xué)性能。
[0008] 本發(fā)明旨在提供新的化合物。另外本發(fā)明旨在提供成本有效的、含有制備簡單的 活性材料的電極。本發(fā)明的另一個目的在于，提供初始比放電容量高、能夠多次重復(fù)充電而 充沒有顯著的電容量損失的電極。
[0009] 因此，本發(fā)明的第一個方面提供了具有下式的化合物：
[0010] AuM1vM2wM3xM4yM 5zO2
[0011] 其中
[0012] A包括一種或多種堿金屬，其選自鋰、鈉和鉀；
[0013] M1為+2氧化態(tài)的鎳；
[0014] M2包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自錳、鈦和鋯中的一種或多種；
[0015] M3包括+2氧化態(tài)的金屬，其選自鎂、鈣、銅、鋅和鈷中的一種或
[0016] 多種；
[0017] M4包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自鈦、錳和鋯中的一種或多種；
[0018] M5包括+3氧化態(tài)的金屬，其選自鋁、鐵、鈷、鑰、鉻、釩、鈧和
[0019] 釔中的一種或多種；
[0020] 進(jìn)一步地，其中
[0021] U 的范圍是 1〈U〈2 ;
[0022] V 的范圍是 0· 25〈V〈1 ;
[0023] W 的范圍是 0〈W〈0. 75 ;
[0024] X的范圍是0彡Χ〈0· 5 ;
[0025] Y的范圍是0彡Υ〈0· 5 ;
[0026] Z的范圍是0彡Ζ〈0· 5 ;
[0027] 和進(jìn)一步地，其中（U+V+W+X+Y+Z)彡 3。
[0028] 優(yōu)選地，（U+V+W+X+Y+Z)彡 2. 5。
[0029] 雖然A被限定為包括一種或多種選自鋰、鈉和鉀的堿金屬，但是其中A為一種或多 種僅包括鈉和/或鉀或者包括在鋰作為次要成分的混合物中的鈉和/或鉀的堿金屬的化合 物，也是本發(fā)明的一部分。
[0030] 優(yōu)選地，本發(fā)明提供了上式所示的化合物，其中U的范圍是1〈U〈1. 5 ;V的范圍是 0. 25〈V〈1，優(yōu)選地0. 3〈V〈1 ;W的范圍是0〈W〈0. 75 ;Χ的范圍是0彡X彡0. 25 ;Υ的范圍是 0彡Y彡0· 25 ;Ζ的范圍是0彡Z彡0· 25。
[0031] 特別優(yōu)選的上式所示的化合物包括：
[0032] Na1. Ai0.35Μη0.5502 ;
[0033] Na1.05Ni0.425Μη0. 52502 ;
[0034] LihlNia35Mna55O2;
[0035] Li1.05Ni0.425Μη0. 52502 ;
[0036] NahlNia3Mna5AlaiO2;
[0037] Na1 Q5Ni0 4Mn〇 5Al〇 Q5O2 ；
[0038] LihlNia3Mna5AlaiO2;
[0039] Li1 Q5Ni0 4Mn〇 5Al〇 Q5O2 ；
[0040] Na1 !Ni0 3Mn0 5Mg0 Q5Ti0 Q5O2 ；
[0041 ] Na1.05Ni0.4Mn0. 5Mg0.025Ti0. Q25O2 ;
[0042] Na1.05Ni0.4Mn0. 5Mg0.025Ti0. Q25O2 ;
[0043] Na1 5Ni〇 75Mn〇 25〇2 ;
[0044] Na1 5Ni〇 75Ti〇 25〇2 ;
[0045] Li1 5Ni〇 75Mn〇 25〇2 ;
[0046] Lih5Nia75Tia25O2;
[0047] Na1. !Ni0^Ti0.Q5Mg0. 05Μπ〇. 5〇2 ；
[0048] Na1. Q5Ni0.4Ti0. Q25Mg0. Q25Mn0.502 ;
[0049] Li1. !Ni0^Ti0.Q5Mg0. Q5Mn0.502 ；
[0050] Li L 〇5Ni〇.4Ti〇. 〇25Mg〇. 〇25Mn〇. 502。
[0051] 第二個方面，本發(fā)明提供了包含下式所示的活性化合物的電極：
[0052] AuM1vM2wM3xM4yM 5zO2
[0053] 其中
[0054] A包括一種或多種堿金屬，其選自鋰、鈉和鉀；
[0055] M1為+2氧化態(tài)的鎳；
[0056] M2包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自錳、鈦和鋯中的一種或多種；
[0057] M3包括+2氧化態(tài)的金屬，其選自鎂、鈣、銅、鋅和鈷中的一種或多種；
[0058] M4包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自鈦、錳和鋯中的一種或多種；
[0059] M5包括+3氧化態(tài)的金屬，其選自鋁、鐵、鈷、鑰、鉻、釩、鈧和釔中的一種或多種；
[0060] 進(jìn)一步地，其中
[0061] U 的范圍是 1〈U〈2 ;
[0062] V 的范圍是 0· 25〈V〈1 ;
[0063] W 的范圍是 0〈W〈0·75 ;
[0064] X的范圍是0彡Χ〈0· 5 ;
[0065] Y的范圍是0彡Υ〈0· 5 ;
[0066] Z的范圍是0彡Ζ〈0· 5 ;
[0067] 和進(jìn)一步地，其中（U+V+W+X+Y+Z)彡 3。
[0068] 優(yōu)選地，（U+V+W+X+Y+Z)彡 2. 5。
[0069] 雖然A被限定為包括一種或多種選自鋰、鈉和鉀的堿金屬，但是其中A為一種或多 種要么僅包括鈉和/或鉀要么包括在鋰作為次要成分的混合物中的鈉和/或鉀的堿金屬的 化合物，也是本發(fā)明的一部分。
[0070] 優(yōu)選地，本發(fā)明提供了包含上式所示的化合物的電極，其中U的范圍是1〈U〈1. 5 ; V的范圍是0. 25〈V〈1，優(yōu)選地0. 3〈V〈1 ;W的范圍是0〈W〈0. 75 ;X的范圍是0彡X彡0. 25 ;Y 的范圍是0彡Y彡〇· 25 ;Ζ的范圍是0彡Z彡0· 25。
[0071] 特別優(yōu)選的電極包含選自下列一種或多種的活性化合物：
[0072] Na1. Ai0.35Μη0.5502 ;
[0073] Na1.05Ni0.425Μη0. 52502 ;
[0074] LihlNia35Mna55O2;
[0075] Li1. Q5Nia 425Μη〇. 52502 ;
[0076] NauNia3Mna5AlaiO2;
[0077] Na1 Q5Ni0 4Mn〇 5Al〇 Q5O2 ；
[0078] LiuNia3Mna5AlaiO2;
[0079] Li1 Q5Ni0 4Mn〇 5Al〇 Q5O2 ；
[0080] Na1 !Ni0 3Mn0 5Mg0 〇5Ti〇 Q5O2 ；
[0081] Na1. Q5Ni0.4Mn0.5Mg 0. Q25Ti0.02 5 02 ;
[0082] Na1. Q5Ni0.4Mn0.5Mg 0. Q25Ti0.02 5 02 ;
[0083] Na1 5Ni〇 75Mn〇 25〇2 ;
[0084] Na15Ni0 75Ti0 25O2;
[0085] Li1 5Ni〇 75Mn〇 25〇2 ;
[0086] Li1 5Ni〇 75Ti〇 25〇2 ;
[0087] Na1 JNi0 3Ti0 Q5Mg0 〇5Mn〇 5〇2 ；
[0088] Na1.05Ni0.4Ti0. 025Mg0.025Mn0.50 2 ;
[0089] Li1 iNig 3Ti〇 〇5Mg〇 〇5Mn〇 502 ；^P
[0090] Li L 〇5Ni〇.4Ti〇. 〇25Mg〇. 〇25Mn〇. 502。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明的電極適合用于很多不同的應(yīng)用，例如儲能裝置、可充電電池、電化學(xué) 裝置和電致變色裝置。
[0092] 有利地，根據(jù)本發(fā)明的電極是與對電極和一種或多種電解質(zhì)材料一起使用的。所 述電解質(zhì)材料可以是任意常規(guī)或已知材料，并可包括一種或多種水性電解質(zhì)或一種或多種 非水性電解質(zhì)或者它們的混合物。
[0093] 第三個方面，本發(fā)明提供了利用包含上述活性材料的電極的儲能裝置，特別地提 供了用作下列一種或多種的儲能裝置：鈉離子和/或鋰離子和/或鉀離子電池；鈉金屬和/ 或鋰金屬和/或鉀金屬離子電池；非水性電解質(zhì)鈉離子和/或鋰離子和/或鉀離子電池；水 性電解質(zhì)鈉離子和/或鋰離子和/或鉀離子電池。
[0094] 本發(fā)明的新化合物可以使用任意已知和/或適宜的方法制備。例如，可將前體材 料在爐子中加熱，以促進(jìn)固態(tài)反應(yīng)過程。
[0095] 本發(fā)明的第四個方面提供了用于制備上述化合物的特別有利的方法，該方法包括 下列步驟：
[0096] a)將起始材料混合在一起,優(yōu)選地將起始材料充分地混合在一起,并進(jìn)一步優(yōu)選 地將混合的起始材料壓成片（pellet);
[0097] b)將混合的起始材料在400°C至1500°C的溫度下，優(yōu)選地在500°C至1200°C的溫 度下，于爐子中加熱2至20小時；和
[0098] c)使反應(yīng)產(chǎn)物冷卻。
[0099] 優(yōu)選地，該反應(yīng)在環(huán)境空氣的氣氛下，和供選擇地在惰性氣體下進(jìn)行。
[0100] 還可能的是，通過用離子交換方法來將鈉離子材料轉(zhuǎn)換成鋰離子材料，由鈉離子 衍生物來制備鋰離子材料。
[0101] 實(shí)現(xiàn)Na向Li離子交換的典型方式包括：
[0102] 1.將富含鈉離子的材料與過量的鋰離子材料如LiNO3混合，加熱至1^勵 3的熔點(diǎn) (264°C )以上，冷卻并隨后洗滌以去除過量的LiNO3和副反應(yīng)產(chǎn)物；
[0103] 2.用鋰鹽水溶液如IM LiCl水溶液來處理所述富含鈉離子的材料；和
[0104] 3.用鋰鹽的非水溶液如LiBr在一種或多種脂族醇如己醇、丙醇等中的溶液，來處 理所述富含鈉離子的材料。
[0105] 附圖的簡要說明
[0106] 現(xiàn)將參照下列附圖來闡述本發(fā)明，其中：
[0107] 圖 1 ⑷涉及鈉離子電池（cells)并示出 了硬碳//NauciNia3ciMnci5ciMgaci5Ti aci5O2 電 池的第三循環(huán)放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對陰極比容量[mAh/g]);
[0108] 圖I (B)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nauc1Nia3c1Mna5c1Mg ac15Tiac15O2電池的第三 循環(huán)微分容量曲線（微分容量[mAh/g/V]對Na離子電池電壓[V]);
[0109] 圖I(C)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//NariciNia3ciMn a5ciMgaci5Tiaci5O2電池的前4 循環(huán)的充放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對累積陰極比容量[mAh/g]);
[0110] 圖I (D)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//NahiciNia3ciMnci5ciMg aci5Tiaci5O2電池的循環(huán) 壽命性能（陰極比容量[mAh/g]對循環(huán)數(shù)）；
[0111] 圖2⑷涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1. Q5NiQ. 4(lMnQ. 5(lMgQ. Q25TiQ. Q2502電池的第三 循環(huán)放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對陰極比容量[mAh/g]);
[0112] 圖2 (B)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1. Q5NiQ. 4(lMnQ. 5(lMgQ. Q25TiQ. Q2502電池的第三 循環(huán)微分容量曲線（微分容量[mAh/g/V]對Na離子電池電壓[V]);
[0113] 圖2(C)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nahci5Nia4ciMna5ciMg aci25Tiaci25O2電池的前4 循環(huán)的充放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對累積陰極比容量[mAh/g]);
[0114] 圖2 (D)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1. Q5NiQ. 4(lMnQ. 5(lMgQ. Q25TiQ. Q2502電池的循環(huán) 壽命性能（陰極比容量[mAh/g]對循環(huán)數(shù)）；
[0115] 圖3⑷涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1.^Nia3ciMn ci5ciMgaci5Tiaci5O2電池的第三 循環(huán)放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對陰極比容量[mAh/g]);
[0116] 圖3(B)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1.^Nia3ciMn ci5ciMgaci5Tiaci5O2電池的第三 循環(huán)微分容量曲線（微分容量[mAh/g/V]對Na離子電池電壓[V]);
[0117] 圖3(C)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//NautlNia3ciMna5tlMg aci5Tiaci5O2電池的前4 循環(huán)的充放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對累積陰極比容量[mAh/g]);
[0118] 圖3(D)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//NahiciNia3ciMnci5ciMg aci5Tiaci5O2電池的循環(huán) 壽命性能（陰極比容量[mAh/g]對循環(huán)數(shù)）；
[0119] 圖4⑷涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1. Q5NiQ. 4(lMnQ. 5(lMgQ. Q25TiQ. Q2502電池的第三 循環(huán)放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對陰極比容量[mAh/g]);
[0120] 圖4 (B)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1.Cl5Nia4tlMn a5ciMgaci25Tiaci25O2電池的第三 循環(huán)微分容量曲線（微分容量[mAh/g/V]對Na離子電池電壓[V]);
[0121] 圖4(C)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nahci5Nia4ciMna5ciMg aci25Tiaci25O2電池的前4 循環(huán)的充放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對累積陰極比容量[mAh/g]);
[0122] 圖4 (D)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1.Cl5Nia4tlMn a5tlMgaci25Tiatl25O2電池的循環(huán) 壽命性能（陰極比容量[mAh/g]對循環(huán)數(shù)）；
[0123] 圖5⑷涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nal tl5Nici 425Mnci 525O2電池的第一循環(huán)的放 電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對陰極比容量[mAh/g]);
[0124] 圖5(B)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nau5Nia 425Mna 525O2電池的第二循環(huán)的微 分容量曲線（微分容量[mAh/g/V]對Na離子電池電壓[V]);
[0125] 圖5(C)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Nahtl5Nia 425Mna 525O2電池的前3循環(huán)的充 放電電壓曲線（Na離子電池電壓[V]對累積陰極比容量[mAh/g]);
[0126] 圖5(D)涉及鈉離子電池并示出了硬碳//Na1.Cl5Ni a 425Μηα 52502電池的循環(huán)壽命性能 (陰極比容量[mAh/g]對循環(huán)數(shù)）；
[0127] 圖6(A)為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1制備的Nau0Nia30Mn a50Mga05Tia05O2的XRD ;和
[0128] 圖6(B)為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2制備的Nau5Nia40Mn a50Mga 025Tia 025O2的XRD。
[0129] 皿
[0130] 根據(jù)本發(fā)明的材料是使用下列通用方法制備的：
[0131] 通用合成方法:
[0132] 將所需量的前體材料充分混合在一起并壓成片。隨后在管式爐或箱式爐中，使用 環(huán)境空氣氣氛或者流動惰性氣氛（如氬氣或氮?dú)猓?0(TC至150(TC的爐溫下加熱所產(chǎn)生 的混合物，直到反應(yīng)產(chǎn)物形成。對于一些材料使用單個加熱步驟，對于其它材料（如下表1 中所示）使用一個以上的加熱步驟。當(dāng)冷卻時，將反應(yīng)產(chǎn)物從爐中移出并研磨成粉末。
[0133] 使用上述方法，制備下表1中概括的根據(jù)實(shí)施例1至4的若干富含堿金屬的摻雜 的鎳酸鹽：
[0134] 表 1
[0135]
【權(quán)利要求】
1. 一種化合物，其式為： AuM1vM2ffM3xM4YM 5z02 其中 A包括一種或多種堿金屬，其選自鋰、鈉和鉀； M1為+2氧化態(tài)的鎳； M2包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自錳、鈦和鋯中的一種或多種； M3包括+2氧化態(tài)的金屬，其選自鎂、鈣、銅、鋅和鈷中的一種或多種； M4包括+4氧化態(tài)的金屬，其選自鈦、錳和鋯中的一種或多種； M5包括+3氧化態(tài)的金屬，其選自鋁、鐵、鈷、鑰、鉻、釩、鈧和釔中的一種或多種； 進(jìn)一步地，其中 U的范圍是1〈U〈2 ; V的范圍是〇? 25〈V〈1 ; W的范圍是0〈W〈0. 75 ; X的范圍是0彡X〈0. 5 ; Y的范圍是0彡Y〈0. 5 ; Z的范圍是0彡Z〈0. 5 ; 和進(jìn)一步地，其中U+V+W+X+Y+Z彡3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中U的范圍是1〈U〈1. 5 ;V的范圍是0. 25〈V〈1 ; W的范圍是0〈W〈0. 75 ;X的范圍是0彡X彡0. 25 ;Y的范圍是0彡Y彡0. 25 ;Z的范圍是 0 彡 Z 彡 0? 25。
3. 根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的化合物，其式為：Nah pi。. 35MnQ. 5502 ;Nai. Q5NiQ. 425MnQ. 52502 ; Lii.iNi0.35Mn0.5502 ;LiL05Ni 0 425伽〇. 525〇2 ; Naj jNig 3Mn0 5Alg !〇2 ；Naj 05Ni0 4Mn0 5A10 0502 ； Lii. iNi〇, 3Mn〇 5Al〇 !〇2 ；Lij 〇5Ni〇 4Mn〇 5Al〇 〇502 ；Naj jNig 3Mn〇 5Mg〇 〇5Ti〇 〇502 Naj 〇5Ni〇 4Mn〇.5^§〇,025Ti〇.〇25〇2 〇5Ni〇 4Mn〇 5Mg〇 〇25Ti〇 〇25〇2 ;Naj 5Ni〇 75Mn〇 2s〇2 5Ni〇 75Ti〇 2s〇2 ; Lii. 5^1〇. 7sMn〇 25O2 5Ni〇 75Ti〇 25O2 jNig 3Ti〇 〇5Mg〇 〇5Mn〇 502 ;Naj 〇5Ni〇 4Ti〇 〇25Mg〇 〇25Mn〇 502 ； Lii. iNi0.3Ti0.05Mg0. 05Mn0.502 05Ni0.4Ti0. 025Mg0.025Mn0.50 2。
4. 一種電極，其包含根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的活性化合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極，其與對電極和一種或多種電解質(zhì)材料一起使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極，其中所述電解質(zhì)材料包括水性電解質(zhì)材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極，其中所述電解質(zhì)材料包括非水性電解質(zhì)。
8. -種儲能裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電極。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲能裝置，其適合用作下列一種或多種：鈉和/或鋰和/或 鉀離子電池；鈉金屬和/或鋰金屬和/或鉀金屬離子電池；非水性電解質(zhì)鈉離子和/或鋰離 子和/或鉀離子電池；水性電解質(zhì)鈉離子和/或鋰離子和/或鉀離子電池。
10. -種可充電電池，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電極和/或儲能裝 置。
11. 一種電化學(xué)裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電極和/或儲能裝 置。
12. -種電致變色裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電極和/或儲能裝 置。
13. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物的方法，該方法包括下列步驟： a) 將起始材料混合在一起； b) 將混合的起始材料在400°C至1500°C的溫度下、于爐子中加熱2至20小時；和 c) 使反應(yīng)產(chǎn)物冷卻。
【文檔編號】C01G53/00GK104428255SQ201380036365
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】J·巴克, R·希普 申請人:法拉典有限公司