[发明专利]锂电池用氧化锰复合电极

权利要求书

1.用于非水电化学电池的活性电极，具有锂金属氧化物作为其前体，锂金属氧化物具有式xLi₂MnO₃·(1-x)LiMn_2-yM_yO₄，0<x<1和0<y<1，其中Li₂MnO₃和LiMn_2-yM_yO₄组分分别具有层状和尖晶石型结构，并且其中M为一种或多种金属阳离子，所述活性电极通过在对Li⁰的电势超过4.5V的条件下电化学除去，或者通过用酸化学除去层状Li₂MnO₃和尖晶石LiMn_2-yM_yO₄组分中的锂和氧化锂而被活化。

2.根据权利要求1的活性电极，其中M为一价、二价、三价或四价阳离子的一种或多种。

3.根据权利要求2的活性电极，其中M为Li⁺、Mg²⁺、Ni²⁺、Ni³⁺、Co²⁺、Co³⁺、Al³⁺、Ti⁴⁺和Zr⁴⁺离子中的一种或多种。

4.根据权利要求3的活性电极，其中M为一种或多种Li⁺、Ni²⁺、Ni³⁺、Co²⁺和Co³⁺离子。

5.根据权利要求4的活性电极，其中M为Li⁺。

6.根据权利要求1的活性电极，其中Li₂MnO₃组分的锰离子或锂和锰离子被M阳离子部分取代。

7.根据权利要求1的活性电极，其中Li₂MnO₃组分被层状xLi₂MnO₃·(1-x)LiM’O₂组分代替，其中M’离子选自一种或多种第一行过渡金属离子，和其中0<x<1。

8.根据权利要求7的活性电极，其中M’选自Mn、Co和Ni离子。

9.根据权利要求7的活性电极，其中M被10%或更少的Li、Mg和/或Al离子代替。

10.根据权利要求7的活性电极，其中电极的单独组分在物理上彼此混合或在分区电极内彼此分开。

11.根据权利要求1的活性电极，其中电极前体的Li₂MnO₃或LiMn_2-yM_yO₄组分被不具有层状或尖晶石型结构的锂-锰-氧化物组分代替，在该锂-锰-氧化物组分中氧化锂组分稳定MnO₂组分。

12.根据权利要求11的活性电极，其中锂-锰-氧化物组分具有α-型MnO₂结构或γ-型MnO₂结构。

13.根据权利要求11的活性电极，其中电极的单独组分在物理上彼此混合或在分区电极内彼此分开。

14.根据权利要求11的活性电极，其中组分被部分还原以在前体电极中提供混合的Mn⁴⁺和Mn³⁺价。

15.根据权利要求7的活性电极，其中xLi₂MnO₃·(1-x)LiM’O₂组分被部分还原以在前体电极中提供混合的Mn⁴⁺和Mn³⁺价。

16.根据权利要求11的活性电极，其中锂-锰-氧化物组分被部分还原以在前体电极中提供混合的Mn⁴⁺和Mn³⁺价。