專利名稱：鋰化氧化錳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電化學(xué)電池。
電池組包含在最后封裝中的一個(gè)或多個(gè)原電池(即產(chǎn)生直流電的電池)。這種電池一般含有由能傳遞離子的液體(稱為電解質(zhì))分開的兩個(gè)電極。典型的電解質(zhì)包括液體有機(jī)電解質(zhì)或聚合物電解質(zhì)。所述電池由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電，在通常稱為負(fù)極的電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，在通常稱為正極的另一個(gè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)。完整構(gòu)成包括負(fù)極和正極的導(dǎo)電電路使得離子通過(guò)電池傳遞，并使所述電池組放電。一次電池是指一次放電到耗盡，然后丟棄?？沙潆婋姵乜梢远啻纬潆姾头烹?。
一次電池的一個(gè)實(shí)例是一次鋰電池。鋰電化學(xué)電池是使用鋰、鋰合金或其它含鋰材料作為電池中的一個(gè)電極的原電池。所述電池的另一個(gè)電極可以包括，例如，金屬氧化物，如二氧化錳(例如γ,β-MnO2)。電極中使用的金屬氧化物可以在用于鋰電池之前加工。一般來(lái)說(shuō)，二氧化錳可以通過(guò)化學(xué)方法或電化學(xué)方法制備。所得的材料分別稱為化學(xué)法生產(chǎn)的二氧化錳(CMD)和電化學(xué)法生產(chǎn)的(例如電解的)二氧化錳(EMD)?？沙潆婋姵?，如鋰離子電池，可以包括一個(gè)鋰化的碳電極。
例如，在Ikeda等人在二氧化錳會(huì)議論文集，Vol.1，電化學(xué)學(xué)會(huì)，Cleveland分會(huì)，1975，第384-401頁(yè)的“用作鋰電池陰極的二氧化錳”中描述了二氧化錳基鋰電池，本文引作參考。
本發(fā)明涉及用于電化學(xué)電池中的鋰化(lithiated即摻鋰的)氧化錳。所述鋰化氧化錳可以通過(guò)在導(dǎo)致改性氧化錳相形成的條件下暴露在鋰源中而制備。在所述改性相用于一次鋰電池中時(shí)，相對(duì)于含有未暴露于鋰源的二氧化錳的電池的操作電壓來(lái)說(shuō)，含有鋰化氧化錳的電化學(xué)電池的操作電壓增大。
一方面，本發(fā)明特征在于包含鋰化氧化錳的氧化錳組合物。所述鋰化的氧化錳的X射線衍射譜圖可以包括一個(gè)31度的2θ峰，強(qiáng)度至少35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少35％。
在某些實(shí)施方案中，31度的2θ峰強(qiáng)度可以為至少36％。在另外的實(shí)施方案中，24度的2θ峰強(qiáng)度可以為至少38％。所述31度的2θ峰可以在31度和32度之間。所述24度的2θ峰可以在24度和24.8度之間。
在用CR2430幣形電池(例如一種一次鋰電池)在室溫下在1mA/cm3下連續(xù)放電進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，所述鋰化的氧化錳可以有大于2.9V的放電電壓。在MnO2中也可以含有大于約0.7重量％(例如大于1.0重量％)的鋰和小于59重量％的Mn4+。
另一個(gè)方面，本發(fā)明特征在于一種制備鋰化氧化錳的方法。
在所述方法中，把氧化錳放在一種液體中，獲得一種懸浮液。所述氧化錳可以是電化學(xué)生產(chǎn)的二氧化錳(EMD)。所述液體可以是水。
向所述懸浮液中加入鋰鹽。所述鋰鹽可以是氫氧化鋰?？梢蕴岣咚鰬腋∫旱膒H值，使其成為堿性的懸浮液，例如，pH值大于約7，優(yōu)選大于約9，更優(yōu)選大于約11。例如，可通過(guò)向所述懸浮液中加入含有氫氧化鋰的溶液，來(lái)提高所述懸浮液的pH值。
在加入所述鋰鹽后，除去所述液體，獲得一種固體?？梢酝ㄟ^(guò)過(guò)濾所述懸浮液、離心所述懸浮液或蒸發(fā)所述液體，或者這些方法的組合，來(lái)除去所述液體。所述固體可以是沉淀物、從膠體中收集的顆?；蝾w粒聚集體，或者它們的組合。
把所述固體加熱，獲得所述鋰化氧化錳。加熱可以包括把所述固體的溫度提高到約350℃和400℃之間。
另一方面，本發(fā)明特征在于一種電化學(xué)電池，包含第一電極和第二電極。第二電極可以是一種鋰電極或鋰化的碳電極。所述電極可以包含一種鋰化氧化錳。所述電池可以具有大于2.9V的放電電壓。
另一方面，本發(fā)明特征在于一種制造鋰電池的方法。所述方法包括制備一種包含鋰化氧化錳的電極。所述電極的鋰化氧化錳可以制備如下即把氧化錳放在一種液體中形成懸浮液，向所述懸浮液中加入鋰鹽，獲得pH大于約11的懸浮液，從所述懸浮液中除去液體，獲得一種固體，加熱所述固體，獲得所述鋰化氧化錳。
所述鋰化氧化錳可以具有下列優(yōu)點(diǎn)。例如，增大MnO2的鋰含量可以改善電池負(fù)載電壓抑制。在鋰級(jí)MnO2的大負(fù)載低溫放電曲線的開始，可以抑制電池負(fù)載電壓。因此，所述電池的使用可以受材料性能的限制，例如，受抑制的負(fù)載電壓不滿足照相機(jī)應(yīng)用的要求。通過(guò)將所述中和步驟進(jìn)行到更高的pH值(例如大于約9)可以增大所述氧化錳的鋰含量。在隨后對(duì)EMD的加工和干燥以適用于鋰電池的過(guò)程中，另外的鋰可以與MnO2反應(yīng)，形成鋰化的氧化錳。所述鋰化氧化錳可以導(dǎo)致負(fù)載電壓的增大，尤其是在大放電速率和低溫下。
從優(yōu)選的實(shí)施方案的描述中和從權(quán)利要求中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。


圖1是表示一種鋰化MnO2的X射線衍射譜圖。
圖2是表示一種鋰化MnO2的X射線衍射譜圖。
圖3是表示在中和到各種pH值的鋰化MnO2的X射線衍射譜圖中峰位置位移的圖。
圖4是表示在中和到各種pH值的鋰化MnO2的X射線衍射譜圖中峰強(qiáng)度變化的圖。
圖5是表示中和到各種pH值的鋰化MnO2的循環(huán)伏安曲線(voltammograms)的圖。
圖6是表示中和到各種pH值的鋰化MnO2的容量和鋰含量的圖。
圖7是表示操作電壓與鋰化MnO2中鋰含量的依賴關(guān)系的圖。
圖8是表示具有不同鋰含量的鋰化MnO2的操作電壓和放電容量的圖。
圖9是表示在pH=11時(shí)獲得的鋰化MnO2和EMD的操作電壓和放電容量的圖。
氧化錳表面質(zhì)子與鋰離子的離子交換導(dǎo)致在熱處理時(shí)形成鋰化的氧化錳。鋰化的氧化錳是一種新的MnO2相。一般來(lái)說(shuō)，電化學(xué)法生產(chǎn)的二氧化錳(EMD)的制備涉及把二氧化錳暴露于強(qiáng)酸(如硫酸)中，最后用堿(如氫氧化鋰)中和。通過(guò)用氫氧化鋰洗滌EMD，生產(chǎn)鋰級(jí)MnO2，其鈉含量低，并且可以用于一次鋰電池中。例如，EMD可以從Delta E.M.D.(Pty)Ltd.,Nelspruit,South Africa，和Kerr-Megee Chemical Co.,Oklahoma City,Oklahoma購(gòu)得。
用氫氧化鋰把EMD中和到pH值大于約7，優(yōu)選到pH值大于約9，更優(yōu)選大于到pH值大于約11，可以產(chǎn)生具有用于電化學(xué)電池的理想電化學(xué)性能的鋰化氧化錳。
更具體地，把LiOH加入到水中的MnO2(如，EMD)懸浮液中，直到達(dá)到飽和。這典型地在pH值大于7(如大于11)下發(fā)生。在提高pH值后，把MnO2從水中分離，并在約350-400℃之間的溫度下熱處理。通過(guò)該過(guò)程生產(chǎn)了新結(jié)晶相的鋰化氧化錳。
通過(guò)到pH值大于7的鋰化產(chǎn)生的鋰化氧化錳導(dǎo)致含有該材料的鋰電池的操作電壓提高、該材料鋰含量提高、該材料的Mn4+含量降低，并且作為循環(huán)電極具有更高的可逆性。所述鋰化氧化錳可以通過(guò)循環(huán)伏安法和X射線衍射表征。
所述鋰化氧化錳可以引入到一次蓄電池(primary storage cell)或電池組中的電極中。一次蓄電池包括一個(gè)與負(fù)極引線或觸點(diǎn)電接觸的負(fù)極、一個(gè)與正極引線或觸點(diǎn)電接觸的正極。所述正極包含所述鋰化氧化錳。所述負(fù)極包含鋰。所述電極材料與聚合物粘合介質(zhì)混合，形成一種膏，可以涂敷到多孔的燒結(jié)墊或泡沫基質(zhì)上?？梢詮乃龌|(zhì)上切割合適尺寸的電極片。
隔板位于所述電極之間。所述隔板防止所述正極和負(fù)極電接觸。所述隔板是多孔聚合物薄膜或薄片，作為隔離物，并且由相對(duì)非活性的聚合物組成，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺(即尼龍)、聚砜、或者聚氯乙烯(PVC)。所述隔板是多孔的，并且防止電極之間的接觸，同時(shí)使得電解質(zhì)可以通過(guò)所述孔。優(yōu)選的隔板厚度約在10-200微米之間，更優(yōu)選的是約在20-50微米之間。
電極和隔板裝在電池殼內(nèi)。電池殼可以形成幣形電池、鈕扣電池、棱柱形電池、或其它標(biāo)準(zhǔn)的電池形狀。密封所述電池殼，提供氣密性和流體密封性能。所述電池殼可以用金屬制造，例如鎳或鍍鎳的鋼，或者用塑料材料制造，如PVC、聚丙烯、聚砜、ABS、或聚酰胺。
裝有所述電極和隔板的電池殼充入電解質(zhì)。所述電解質(zhì)可以是該領(lǐng)域中任何已知的電解質(zhì)。優(yōu)選的電解質(zhì)是0.6M的三氟甲基磺酸鋰(CF3SO3Li；LITFS)在碳酸亞乙酯(EC)/碳酸亞丙酯(PC)/二甲氧基乙烷(DME)混合物中的溶液。充填電解質(zhì)后，密封所述電池殼。通過(guò)用鋰鹽(如氫氧化鋰)把二氧化錳處理到高pH值，可以提高鋰電池或Li/MnO2電池的操作電壓。
下列實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明。
實(shí)施例1通過(guò)用鋰鹽(如氫氧化鋰)把EMD處理到高pH值，制備所述鋰化的氧化錳。使用初始pH值為4.4的工業(yè)鋰級(jí)EMD(例如，小于500ppm的Na)作為原料。EMD例如可以根據(jù)在美國(guó)專利5,698,176中所述的方法制備，該專利在本文中引作參考。
向所述EMD中加入水形成漿料。通過(guò)持續(xù)加入LiOH提高所述EMD的pH值，直到飽和程度，達(dá)到pH值約為12.7。當(dāng)pH值穩(wěn)定時(shí)，攪拌所述混合物一整夜，使得鋰完全混入氧化錳中。第二天，pH值降低，再加入更多的LiOH，達(dá)到要求的pH值。一旦pH值穩(wěn)定，攪拌所述混合物1小時(shí)。同時(shí)制備pH值為7、9和11的料批。加入各種量的LiOH來(lái)調(diào)節(jié)pH值。例如，使用2kg的Li級(jí)EMD，加入約27g的LiOH使pH值達(dá)到9，加入約100g的LiOH使pH值為12。通過(guò)過(guò)濾回收鋰化的氧化錳，隨后加熱到約380℃約4小時(shí)。
通過(guò)中和到pH=11和中和到pH=12.7制備的經(jīng)熱處理的鋰化氧化錳試樣的X射線衍射分析也表明，所述物料的相組成導(dǎo)致所述物料具有不同的電化學(xué)性能。參考圖1，在pH=11時(shí)制備的鋰化氧化錳由一些相的混合物組成，包括β-MnO2。參考圖2，通過(guò)對(duì)比，中和到pH=12.7制備的物料含有明顯更少的β-MnO2相。在圖2中可以清楚地觀察到在24°(2θ)和31°(2θ)處有新的第二相的X射線衍射峰。所述新相的出現(xiàn)部分歸因于所述鋰化氧化錳的鋰含量增大。
通過(guò)中和到不同pH值的經(jīng)熱處理(例如在380℃熱處理8小時(shí))的二氧化錳的詳細(xì)X射線衍射分析，可以跟蹤新相的存在。參考圖3，在24度的2θ峰和在31度的2θ峰都隨著處理的pH值產(chǎn)生位置漂移。取決于中和的pH值，可以發(fā)現(xiàn)24度的2θ峰在約25和24度之間，隨著pH增大漂移到更低的角度?？梢园l(fā)現(xiàn)31度的2θ峰在約29.6和31.5之間，隨著pH值增大漂移到更高的角度。參考圖4，這兩個(gè)峰的每一個(gè)峰的強(qiáng)度也隨著中和的pH值變化而變化。隨著pH從7增大到12.7，在24度的2θ峰的強(qiáng)度從約35％增大到約40％；在相同的pH范圍內(nèi)，在31度的2θ峰的強(qiáng)度從約34.8％增大到約37％。
熱處理后，鋰化氧化錳的BET表面積分析表明，對(duì)于在更高的pH值下中和的二氧化錳，孔表面和孔體積都降低。
在所述二氧化錳在用氫氧化鋰中和前熱處理時(shí)，通過(guò)X射線衍射或循環(huán)伏安法沒(méi)有觀察到所述新相。中和作用可以形成鋰化氧化錳的沉淀相和膠體相。例如，在通過(guò)加入氫氧化鋰把所述EMD中和到約5和11之間的pH值時(shí)，形成顆粒的沉淀和膠態(tài)懸浮體，所述膠態(tài)懸浮體包括所述鋰化氧化錳。
隨著中和的pH增大，所述鋰化的氧化錳的鋰含量隨之增大。通過(guò)感應(yīng)耦合等離子體原子發(fā)射光譜確定鋰含量。參考圖6，中和到大于9的pH值產(chǎn)生鋰含量大于0.5％的鋰化氧化錳；中和到大于11的pH值產(chǎn)生鋰含量大于0.7％的鋰化氧化錳；中和到大于12.7的pH值產(chǎn)生鋰含量大于1.2％的鋰化氧化錳。
實(shí)施例2制備包含鋰化氧化錳的幣形電池。通過(guò)把600mg含有75％KS6石墨和25％PTFE的混合物壓入到所述幣形電池的底部；然后在所述KS6/PTFE層頂部壓制含有100mg鋰化氧化錳的陰極混合物(60％MnO2、35％KS6和5％PTFE)，制備CR2430 SS幣形電池。在陰極混合物的頂部放置隔板(Celgard2400)。把Li金屬陽(yáng)極放在隔板上面，并且向所述電池內(nèi)加入電解質(zhì)(0.57M的在體積百分比為70/10/20的DME/EC/PC中的LiTFS)。
所述幣形電池在C/10下放電(即以所述電池容量在10小時(shí)時(shí)間內(nèi)放電的速度)。參考圖7，以pH值大于7，特別是pH值大于11制備的改進(jìn)的鋰化氧化錳可以具有提高的操作電壓。含有中和到pH值大于9的鋰化氧化錳的電池在C/10下的操作電壓至少為2.8V。隨著中和的pH值增大到11以上，在C/10下的操作電壓大于2.85V。在約12.7的中和反應(yīng)pH值下，所述操作電壓增大到約2.95V。通過(guò)把中和pH值從原始的4.4提高到12.7，所述操作電壓增量約為-150mV。
參考圖7，提高的操作電壓與所述鋰化氧化錳的鋰含量相關(guān)。參考圖6和7，隨著中和pH值的增大，所述鋰化氧化錳的鋰含量增大。所述鋰化氧化錳的鋰含量可以通過(guò)ICP測(cè)定。熱處理后，中和到pH大于11(例如pH=12.7)的鋰化氧化錳的Mn4+含量小于59％(例如約57.7％)。
參考圖8，在高C/2的速度下試驗(yàn)幣形電池。具有最高鋰含量的鋰化氧化錳具有最高的負(fù)載電壓。負(fù)載電壓的提高導(dǎo)致所述電池容量的小幅降低(mAh/g)。
實(shí)施例3使用溢出電池(flooded cell)進(jìn)行所述鋰化氧化錳的電化學(xué)測(cè)量。溢出電池是一種含有過(guò)量電解質(zhì)的電池，其中，電解質(zhì)的使用不限制電池的電流。如N.Iltchev,J.Powder Sources 35:175-181(1991)中所述，使用一種三電極溢出電池。試驗(yàn)陰極是一種壓制在鎳集電體上的100mg的60/40 MnO2/含特氟隆的(Teflonized)乙炔黑(TAB-2)混劑。對(duì)電極和參比電極是鋰金屬。在-10℃，溢出電池在C/10的放電速度下的放電也表明，當(dāng)中和pH增大時(shí)，操作電壓提高。用來(lái)自Delta(Delta E.M.D.(Pty)Ltd.,Nelspruit,South Afica)的、用LiOH中和到高pH值的三批其它EMD觀察到了類似的結(jié)果。
對(duì)于通過(guò)加入氫氧化鋰中和到各種pH值的各批氧化錳，用慢掃描速度(例如，約0.03mV/min)使用溢出電池進(jìn)行循環(huán)伏安試驗(yàn)。參考圖5，隨著中和pH值增大，最大放電電流的放電電壓提高。當(dāng)所述中和pH值大于11時(shí)，所述增大最顯著。不限制于任何理論，當(dāng)電電壓的漂移可以歸因于在所述鋰化氧化錳混合物中β-MnO2相的含量更低。
實(shí)施例4使用來(lái)自Delta(Delta E.M.D.(Pty)Ltd.,Nelspruit,SouthAfica)的EMD(參比或?qū)Ρ入姵?和在pH=11下制備的鋰化氧化錳(pH11)制備2/3A電池。參比2/3A電池與pH11的2/3A電池的所有其它方面都是相同的。在-10℃，所述電池在0.9A下通過(guò)3秒開和27秒關(guān)的脈沖進(jìn)行放電。參考圖9，pH11的2/3A電池的操作電壓一致高于所述參比或?qū)Ρ鹊?/3A電池的輸出電壓。
其它實(shí)施方案在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)。例如，除了提高處理的pH值以外，可以通過(guò)用下列幾種方式改進(jìn)所述離子交換過(guò)程，來(lái)提高鋰化氧化錳的鋰含量(1)使用工藝室的真空回填來(lái)增大鋰鹽溶液對(duì)于二氧化錳的小孔(例如半徑小于20埃的那些小孔)的進(jìn)入程度；(2)使用通過(guò)把二氧化錳暴露于H2SO4的酸瀝出過(guò)程；(3)在中和過(guò)程中使用較高的處理溫度(例如接近水的沸點(diǎn))；或者(4)使用醇作為表面活性劑，改善二氧化錳表面的潤(rùn)濕性。
權(quán)利要求
1．一種含有鋰化氧化錳的氧化錳組合物，所述鋰化氧化錳的X射線衍射譜圖包括一個(gè)31度2θ峰，強(qiáng)度至少為35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述31度的2θ峰強(qiáng)度至少為36％。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述24度的2θ峰強(qiáng)度至少為38％。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述31度的2θ峰在31度和32度之間。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述24度的2θ峰在24度和24.8度之間。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述鋰化二氧化錳在MnO2中包含大于約7％的鋰。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述鋰化氧化錳包含小于59重量％的Mn4+。
8．一種電化學(xué)電池，包括含有鋰化二氧化錳的第一電極，所述鋰化二氧化錳在MnO2中含有大于約0.7重量％的鋰；和第二電極。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述第二個(gè)電極是鋰電極。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述第二個(gè)電極是鋰化的碳電極。
11．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述電池具有大于2.9V的操作電壓。
12．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述鋰化的二氧化錳的X射線衍射譜圖有一個(gè)31度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％。
13．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述31度的2θ峰強(qiáng)度至少為36％。
14．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述24度的2θ峰強(qiáng)度至少為38％。
15．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述31度的2θ峰在31度和32度之間。
16．根據(jù)權(quán)利要求8的電池，其中，所述24度的2θ峰在24度和24.8度之間。
17．一種制造電化學(xué)電池的方法，包括制備包含鋰化氧化錳的電極，所述鋰化氧化錳的X射線衍射譜圖包括一個(gè)31度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％；并且形成一個(gè)包含所述電極和鋰電極的電池。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，制備所述電極的過(guò)程包括提供所述鋰化的氧化錳。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，提供所述鋰化的氧化錳的過(guò)程包括把氧化錳放在液體中，形成懸浮液；向所述懸浮液中加入鋰鹽，得到一種pH值大于約7的懸浮液；從所述懸浮液中除去所述液體，獲得一種固體；并且把所述固體加熱，獲得所述鋰化的氧化錳。
20．根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，向所述懸浮液中加入所述鋰鹽，獲得pH值大于約11的懸浮液。
21．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述31度的2θ峰強(qiáng)度至少為36％。
22．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述24度的2θ峰強(qiáng)度至少為38％。
23．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述31度的2θ峰在31度和32度之間。
24．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述24度的2θ峰在24度和24.8度之間。
25．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述鋰化的二氧化錳在MnO2中含有大于約0.7％的鋰。
26．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，所述電池具有大于2.9V的操作電壓。
27．一種制備鋰化二氧化錳的方法，包括向氧化錳在液體中的懸浮液中加入鋰鹽；從所述懸浮液中除去所述液體，獲得一種固體；并且加熱所述固體，獲得一種鋰化的二氧化錳，所述鋰化二氧化錳的X射線衍射譜圖包括一個(gè)31度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％。
28．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述氧化錳包含一種電化學(xué)法生產(chǎn)的二氧化錳。
29．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述鋰鹽包括氫氧化鋰。
30．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，加入一種鋰鹽的步驟包括向所述懸浮液中加入含有氫氧化鋰的溶液。
31．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述液體包括水。
32．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，加熱步驟包括把所述固體的溫度提高到約350-400℃之間。
33．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述鋰化的二氧化錳在MnO2中包含大于約0.7重量％的鋰。
34．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述鋰化的二氧化錳包含小于59重量％的Mn4+。
35．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述鋰化的二氧化錳具有大于2.9V的操作電壓。
36．一種制備鋰化氧化錳的方法，包括向氧化錳在一種液體中的懸浮液中加入一種鋰鹽，獲得一種pH值大于約11的懸浮液；從所述懸浮液中除去所述液體，獲得一種固體；并且加熱所述固體，獲得所述鋰化氧化錳。
37．根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中，所述鋰化二氧化錳的X射線衍射譜圖包括一個(gè)31度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％，和一個(gè)24度的2θ峰，強(qiáng)度至少為35％。
全文摘要
描述了一種用于一次鋰電池的鋰化氧化錳。所述鋰化氧化錳可以通過(guò)在導(dǎo)致形成改性的氧化錳相的條件下,把氧化錳暴露于一種鋰源中來(lái)制備。在一次鋰電池中使用所述改性相時(shí),相對(duì)于含有未暴露于鋰源的二氧化錳的電池的操作電壓來(lái)說(shuō),含有所述鋰化氧化錳的電化學(xué)電池的操作電壓得到提高。
文檔編號(hào)C01G45/02GK1305644SQ99807317
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期1999年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月11日
發(fā)明者P·R·摩西, W·L·鮑登, N·艾特切夫, K·布蘭特 申請(qǐng)人:杜拉塞爾公司