INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
ARRIÈRE-PLAN Parmi les matériaux d’électrode positive des batteries secondaires au lithium-ion, les matériaux d’électrode positive en couches constituent une catégorie importante, comprenant principalement des matériaux monomères (le cobaltate de lithium, le nickelate de lithium, le manganate de lithium), des matériaux binaires (le cobaltate de lithium-nickel, le manganate de lithium-nickel, le manganate de lithium-cobalt) et des matériaux ternaires (le manganate de lithium-nickel-cobalt). Cependant, lorsque la teneur en Ni des matériaux d’électrode positive en couches susmentionnés dépasse 90% (pourcentage molaire dans les métaux de transition totaux), la surface des matériaux d’électrode positive est susceptible de générer un alcali résiduel. L’alcali résiduel de surface fait référence principalement au LiOH, au Li 2 CO 3 et à d’autres substances sur la surface de particule du matériau d’électrode positive. La source de l’alcali résiduel provient principalement du Li non fritté dans la réaction de frittage, ou de l’alcali résiduel généré par la décomposition du matériau due au frittage à haute température. D’autre part, l’alcali résiduel est généré par le fait que le matériau est laissé trop longtemps dans l’air, spécifiquement lorsque la teneur en humidité dans l’air est élevée, le lithium dans le réseau a tendance à migrer vers la surface du matériau d’électrode positive et à réagir avec l’humidité et le dioxyde de carbone dans l’environnement pour générer l’alcali résiduel.
Plus la teneur en Ni dans le matériau d’électrode positive est élevée, plus les conditions de frittage sont dures, plus il est difficile de fritter le matériau pour former un rapport lithium-métal spécifique, entraînant plus d’alcali résiduel dans le produit fritté. Plus la teneur en Ni est élevée, plus la tendance à la migration de lithium du réseau vers la surface est évidente, donc relativement parlant, la teneur en alcali résiduel des matériaux à teneur élevée en Ni est plus élevée par rapport aux autres matériaux d’électrode positive.
Pendant le processus de cyclage des matériaux d’électrode positive contenant du manganèse, Mn(III) génère une réaction de dismutation pour former Mn(IV) et Mn(II). De plus, avec l’augmentation de la teneur en Ni, le manganèse (en particulier Mn(II)) des matériaux d’électrode positive en couches a tendance à être lixivié pendant le processus de cyclage, à migrer et à précipiter au niveau de l’électrode négative, détruisant ainsi le film SEI d’électrode négative ; et avec la lixiviation du manganèse, le réseau des matériaux d’électrode positive en couches est détruit, ce qui peut conduire à la fragmentation des particules d’électrode positive, ce qui affecte en outre les performances de cyclage du matériau d’électrode positive.
En résumé, il est important de fournir un matériau d’électrode positive qui peut inhiber efficacement la lixiviation du manganèse, améliorer les performances de cyclage et réduire la teneur en alcali résiduel dans une certaine mesure.
RÉSUMÉ La présente demande vise à résoudre au moins l’un des problèmes techniques existant dans l’art antérieur. À cet effet, la présente demande fournit un matériau d’électrode positive, qui peut inhiber efficacement la lixiviation du manganèse dans les matériaux d’électrode positive contenant du manganèse et réduire la teneur en alcali résiduel dans une certaine mesure.
La présente demande fournit en outre un procédé de préparation du matériau d’électrode positive ci-dessus.
La présente demande fournit en outre l’utilisation du matériau d’électrode positive ci-dessus.
Selon un premier aspect de la présente demande, un matériau d’électrode positive est fourni, qui comprend :
Lorsque la deuxième condition est utilisée et satisfaite, on considère qu’il y a une anomalie de fonctionnement de la fonction de stationnement automatique car il est anormal que l’estimation ea de la prochaine accélération du véhicule V dépasse le second seuil s2.
Lorsque la troisième condition est utilisée et satisfaite, on considère qu’il y a une anomalie de fonctionnement de la fonction de stationnement automatique car il est anormal que le couple de sortie requis csr soit en dehors de l’intervalle de couples ic.
Lorsque la quatrième condition est utilisée et satisfaite, on considère qu’il y a une incompatibilité entre la demande d’endormissement et l’utilisation en cours de la fonction de stationnement automatique, car il est anormal que le calculateur de supervision CS s’endorme alors que la fonction de stationnement automatique qui a besoin de ce dernier (CS) est en fonctionnement.
Lorsque la cinquième condition est utilisée et satisfaite, on considère qu’il y a une anomalie de fonctionnement de la fonction de stationnement automatique car il est anormal que la vitesse en cours vv soit en dehors de l’intervalle de vitesses iv.
Grâce à cette surveillance reposant sur la satisfaction d’au moins deux conditions (dont la première), on réduit de façon très importante, voire à zéro, la probabilité de survenue d’un incident du fait de l’utilisation en cours de la fonction de stationnement automatique. On évite ainsi de façon presque certaine l’endommagement du véhicule V et/ou d’un autre véhicule situé à proximité immédiate de ce dernier et/ou de blesser une personne (passager ou piéton) et/ou de provoquer une perte de confiance du conducteur dans cette fonction de stationnement automatique.
La détermination de l’écart ect entre le couple de sortie requis csr et l’estimation du couple de sortie ecs peut être effectuée par le dispositif de surveillance DS dans une sous-étape 10 de l’étape 10-30. On notera que de préférence l’écart ect déterminé est égal à la valeur absolue de la différence entre ecs et csr (soit ect = |ecs - csr|), car cela permet de tenir compte aussi bien des valeurs trop forte de ecs que des valeurs trop faibles de ecs.
L’étape 10-30 peut alors aussi comprendre une sous-étape 20 dans laquelle on (le dispositif de surveillance) compare l’écart ect déterminé au premier seuil s1. Puis, si l’écart ect est supérieur au premier seuil s1 on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il y a une anomalie au niveau de l’écart ect et donc on (le dispositif de surveillance DS) interdit temporairement l’utilisation de la fonction de stationnement automatique dans la sous-étape 30.
En revanche, si cet écart ect est inférieur au premier seuil s1 on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il n’y a pas d’anomalie au niveau de l’écart ect et donc on (le dispositif de surveillance DS) procède à la vérification de chaque autre condition utilisée, toujours dans la sous-étape 20.
Par exemple, lorsque la deuxième condition est utilisée, on (le dispositif de surveillance DS) peut commencer par déterminer l’estimation de l’accélération ea. Cela peut se faire d’au moins deux façons.
Une première façon consiste tout d’abord à obtenir la vitesse de rotation du rotor wr déterminée par le calculateur de machine CM, puis à estimer l’accélération du véhicule ae (qui est représentée par l’accélération du rotor) en utilisant une formule de type ae = ecs * wr / icdt, où icdt est la valeur de l’inertie de la chaîne de transmission (mesurée en phase de développement d’un véhicule similaire au véhicule V, et par exemple stockée dans une mémoire du dispositif de surveillance DS (ou du calculateur de supervision CS)).
Une seconde façon consiste tout d’abord à obtenir des vitesses de rotation du rotor wr à des instants t et t+dt successifs (déterminées par le calculateur de machine CM), puis à calculer l’accélération du véhicule ae (qui est représentée par l’accélération du rotor) en utilisant une formule de type ae = (wr(t+dt) - wr(t))/dt.
Ensuite, on (le dispositif de surveillance DS) peut comparer l’accélération du véhicule ae au second seuil s2. Puis, si l’accélération du véhicule ae est supérieure au second seuil s2, on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il y a une anomalie au niveau de l’accélération du véhicule ae, et donc on (le dispositif de surveillance DS) interdit temporairement l’utilisation de la fonction de stationnement automatique dans la sous-étape 30.
En revanche, si cette accélération du véhicule ae est inférieure au second seuil s2, on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il n’y a pas d’anomalie au niveau de l’accélération du véhicule ae, et donc on (le dispositif de surveillance DS) procède à la vérification de chaque autre condition utilisée (non encore vérifiée), toujours dans la sous-étape 20.
Egalement par exemple, lorsque la troisième condition est utilisée, on (le dispositif de surveillance DS) peut comparer le couple de sortie requis csr aux bornes inférieure et supérieure de l’intervalle de couples ic. Puis, si le couple de sortie requis csr n’est pas compris entre ces bornes inférieure et supérieure de l’intervalle de couples ic, on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il y a une anomalie au niveau du couple de sortie requis csr, et donc on (le dispositif de surveillance DS) interdit temporairement l’utilisation de la fonction de stationnement automatique dans la sous-étape 30.
En revanche, si le couple de sortie requis csr est compris entre les bornes inférieure et supérieure de l’intervalle de couples ic, on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il n’y a pas d’anomalie au niveau du couple de sortie requis csr, et donc on (le dispositif de surveillance DS) procède à la vérification de chaque autre condition utilisée (non encore vérifiée), toujours dans la sous-étape 20.
Egalement par exemple, lorsque la quatrième condition est utilisée, on (le dispositif de surveillance DS) peut vérifier si une demande d’endormissement du calculateur de supervision CS a été générée dans le véhicule V. Dans l’affirmative, on (le dispositif de surveillance DS) considère qu’il y a une incompatibilité entre la demande d’endormissement et l’utilisation en cours de la fonction de stationnement automatique, et donc on (le dispositif de surveillance DS) interdit temporairement l’utilisation de la fonction de stationnement automatique dans la sous-étape 30.
Exemples de préparation du matériau sphérique précurseur de catalyseur
Des exemples de préparation du catalyseur sphérique sont mentionnés dans la description suivante, à titre non limitatif.
Dans un premier exemple, une étape de formation d’un support sphérique 101, également appelé « mise en forme du support » comporte une étape d’atomisation. Une telle étape d’atomisation est mise en œuvre dans un atomiseur équipé d’une buse bi-fluide et correspond à l’atomisation d’une dispersion composée de :
- 50% en masse d’un hydrate d’alumine de type boehmite,
- 50% en masse d’une solution d’acide acétique à 2% complétée de 5% en masse d’un liant temporaire tel que l’alcool polyvinylique.
Dans cet exemple, la température d’entrée de l’atomiseur est environ égale à 400°C et la température de sortie maintenue à environ 140°C. Une poudre atomisée ayant une humidité résiduelle d’environ 10,2% est ainsi obtenue.
Dans ce premier exemple, l’étape de formation du support sphérique 101 peut comporter, en aval de l’étape d’atomisation, une étape de traitement thermique intermédiaire correspondant notamment à une calcination du support à environ 500°C durant 4h. On note qu’une telle étape de traitement thermique intermédiaire est préférentiellement réalisée afin de conférer au support une bonne résistance mécanique.
Alternativement, dans ce premier exemple, une étape de séchage 301 à 80°C durant 12 heures dans une étuve peut être réalisée en aval de l’étape de formation du support sphérique 101 sans calcination intermédiaire et notamment en aval de l’étape d’atomisation.
Ensuite, dans ce premier exemple, une étape d’incorporation 102 d’un précurseur de nickel comportant une étape d’imprégnation en excès de solvant est mise en œuvre. Cette étape d’imprégnation est réalisée en immergeant le support sphérique d’alumine dans une solution aqueuse de nitrate de nickel(II) hexahydraté, de formule Ni(NO 3 ) 2 .6H 2 O, de concentration massique en nickel égale à 17,5% à 60°C durant 1h.
Ensuite, une étape de neutralisation 302 est effectuée, en ajoutant progressivement à la solution contenant le support sphérique imprégné, une solution de carbonate d’ammonium, de formule (NH 4 ) 2 CO 3 , de pH égal à 11 et à 60°C. On note que le ratio atomique (NH 4 ) 2 CO 3 /Ni est égal à 1,75 et le volume de solution ajouté recouvre le support. Le pH de la solution finale est environ égal à 6.5. La solution finale est éliminée et le support est lavé à l’eau sous agitation. Préférentiellement, l’étape d’imprégnation est réalisée de nouveau.
Ensuite, dans ce premier exemple, le support sphérique imprégné et neutralisé est séché à 125°C sous air durant 12h lors d’une deuxième étape de séchage 303.
Enfin, dans ce premier exemple, une étape de calcination 103 est effectuée en introduisant le support sphérique séché dans un four à calcination à une température de 400°C sous air et avec une rampe de montée en température comprise entre 1°C/min et 10°C/min, durant 4h.
Dans un deuxième exemple, en aval de l’étape d’atomisation mentionnée précédemment dans le premier exemple, une étape de traitement mécanique 202 est réalisée de préférence en lit fluidisé. Notamment, le support obtenu après l’étape de formation 101 est chargé dans un réacteur en lit fluidisé. Ensuite, dans le réacteur, la fluidisation est obtenue par passage d’un gaz inerte, tel que l’air et/ou l’azote, au contact du support sphérique. Par exemple, l’étape de traitement mécanique 202 réalisée de préférence en lit fluidisé est appliquée par mise en œuvre durant 3h des conditions de fluidisation suivantes : - gaz : air, - température : 320°C, - pression : atmosphérique, - vitesse de gaz de fluidisation 10 fois supérieure à la vitesse au minimum de fluidisation.
Une telle étape de traitement mécanique 202 est mise en œuvre afin d’améliorer la qualité du support et notamment d’augmenter le facteur de sphéricité.
Ensuite, dans ce deuxième exemple, une étape d’incorporation 102 d’un précurseur de nickel comportant une étape d’imprégnation à sec est réalisée dans le réacteur.
Enfin, dans ce deuxième exemple, une étape de calcination 103 est mise en œuvre dans le réacteur par passage d’un flux d’air chaud au contact des sphères imprégnées.
De préférence, le ou les pigment(s) est (sont) choisi(s) parmi les pigments minéraux, mixtes minéraux-organiques ou organiques.
Plus préférentiellement, le ou les pigment(s) est (sont) choisi(s) parmi les pigments minéraux.
Selon un mode de réalisation préféré, le ou les pigments selon l’invention est (sont) choisis parmi les pigments minéraux, de préférence les oxydes de fer, notamment les oxydes de fer (III) tels que Fe 2 O 3 .
Le ou les pigments tel(s) que décrit(s) précédemment est (sont) enrobé(s) avec au moins un alcoxysilane de formule (I), (I’), ou (II) tel que décrit précédemment, leurs oligomères et/ou leurs mélanges.
De préférence, le ou les pigments selon l’invention est (sont) enrobé(s) avec au moins un alcoxysilane de formule (I), ou de formule (II) tel que décrit précédemment, leurs oligomères et/ou leurs mélanges.
De préférence, le ou les pigments selon l’invention est (sont) enrobé(s) avec au moins un alcoxysilane de formule (II) tel que décrit précédemment, leurs oligomères et/ou leurs mélanges.
Parmi les alcoxysilanes de formule (II) convenables pour l’enrobage du pigment, on peut notamment citer le tétraméthoxysilane (TMOS), le tétraéthoxysilane (TEOS), le tétraisopropoxysilane, le méthyltriméthoxysilane (MTMS), le méthyltriéthoxysilane (MTES), l’éthyltriméthoxysilane, l’éthyltriéthoxysilane, le propyltriméthoxysilane, le propyltriéthoxysilane, l’isobutyltriéthoxysilane, l’hexyltriméthoxysilane, l’hexyltriéthoxysilane, l’octyltriméthoxysilane, l’octyltriéthoxysilane (ou triéthoxycaprylylsilane), le dodécyltriméthoxysilane, le dodécyltriéthoxysilane, l’octadécyltriméthoxysilane, l’octadécyltriéthoxysilane, le diméthyldiéthoxysilane (DMDES), le diéthyldiéthoxysilane, le dipropyldiéthoxysilane, le phényltriéthoxysilane, le phénylméthyldiéthoxysilane, le diphényldiéthoxysilane, le benzyltriéthoxysilane, le benzylméthyldiéthoxysilane, le dibenzyldiéthoxysilane, l’acétoxyméthyltriéthoxysilane et leurs mélanges.
Le ou les alcoxysilanes de formule (II) utilisé(s) pour l’enrobage du pigment, leurs oligomères et/ou leurs mélanges peut (peuvent) être identiques ou différents du ou des alcoxysilanes de formule (II) présents dans la composition A.
De préférence, le ou les alcoxysilanes de formule (II) utilisé(s) pour l’enrobage du pigment, leurs oligomères et/ou leurs mélanges est (sont) différents du ou des alcoxysilanes de formule (II) présents dans la composition A.
Plus préférentiellement, le ou les pigments selon l’invention est (sont) enrobé(s) avec au moins un alcoxysilane de formule (IIb) suivante, leurs oligomères et/ou leurs mélanges :
- R a représente un groupe alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence de 1 à 10 atomes de carbone, plus préférentiellement de 2 à 8 atomes de carbone, ledit groupe alkyle étant éventuellement substitué par un groupe aryle ; un groupe alcoxy ayant de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 4 atomes de carbone et en particulier de 1 à 2 atomes de carbone comme un éthoxy ;
« Exempt » ou « sensiblement exempt » ou « dépourvu de » tel qu'utilisé ici signifie qu'alors qu'il est préférable qu'aucune quantité du composant spécifique ne soit présente dans la composition, il est possible d'avoir de très petites quantités de celui-ci dans les compositions de l'invention à condition que ces quantités n'affectent pas matériellement au moins une, préférentiellement la plupart, des propriétés avantageuses des compositions de conditionnement de l'invention. Ainsi, par exemple, « exempte de triéthanolamine (TEA) » signifie qu'une quantité efficace (à savoir, supérieure à des quantités à l'état de traces) de TEA est omise de la composition (à savoir, d'environ 0 % en poids), « sensiblement exempte de TEA » signifie que de la TEA est présente en quantités non supérieures à 0,1 % en poids, et « dépourvue de TEA » signifie que de la TEA est présente en quantités non supérieures à 0,25 % en poids, par rapport au poids total de la composition. La même nomenclature s'applique à tous les autres ingrédients identifiés tout au long de la demande et dans ce paragraphe, tels que par exemple, les huiles (les compositions de l'invention qui sont « exemptes d'huiles », « sensiblement exemptes d'huiles » et « dépourvues d'huile » ont des significations conformes à la discussion au sein de ce paragraphe), même si ce n'est pas spécifiquement évoqué pour chaque ingrédient identifié. Les exemples évoqués de l'utilisation d'un tel langage sont censés être fournis à titre d'exemple, et non de limitation.
« Résultat de maquillage » tel qu'utilisé ici se réfère à des compositions où la couleur reste la même ou sensiblement la même qu'au moment de l'application, telle que vue à l'œil nu, après une période de temps prolongée. Le « résultat de maquillage » peut être évalué en évaluant les propriétés de longue tenue grâce à n'importe quel procédé connu dans l'art pour l'évaluation de telles propriétés. Par exemple, la longue tenue peut être évaluée par un essai impliquant l'application d'une composition sur des matières kératineuses telles que les lèvres et évaluant la couleur de la composition après une période de temps prolongée. Par exemple, la couleur d'une composition peut être évaluée immédiatement après application sur des matières kératineuses telles que les lèvres et ces caractéristiques peuvent ensuite être ré-évaluées et comparées après un certain temps. En outre, ces caractéristiques peuvent être évaluées par rapport à d'autres compositions, telles que des compositions disponibles dans le commerce.
« Matière kératineuse » ou « matière de kératine » signifie les ongles naturels, les lèvres, la peau telle que celle du visage, du corps, des mains et de la zone autour des yeux, et les fibres de kératine telles que les cheveux, les cils, les sourcils, les poils d'un humain, ainsi que les rajouts synthétiques, tels que faux cils, faux sourcils, faux ongles, etc.
« Physiologiquement acceptable » signifie compatible avec la matière kératineuse et ayant une couleur, une odeur et un toucher agréables, et qui ne provoque pas de gêne inacceptable (picotement ou tiraillement) susceptible de décourager un consommateur d'utiliser la composition. Les niveaux de pH acceptables pour les compositions de la présente invention sont préférentiellement acides, à savoir, inférieurs à 7, préférentiellement de 6,5 ou moins, préférentiellement de 6,0 ou moins, préférentiellement de 5,5 ou moins, y compris toutes les plages et sous-plages intermédiaires, telles que par exemple, de 3 à 5, de 4 à 6, de 3 à 4,5, etc. Par exemple, les compositions de la présente invention peuvent être sous la forme d'une composition à pulvériser ou d'une composition de gel avec des propriétés de fluidisation par cisaillement telles que la composition de gel peut être distribuée à travers un dispositif de pulvérisation.
« Composition à pulvériser » désigne une composition ayant une fluidité suffisante pour lui permettre d'être utilisée dans un distributeur délivrant le produit sous forme de pulvérisation. Par exemple, les distributeurs convenables incluent des dispositifs aérosols (par exemple, où les compositions sont distribuées à l'aide d'un propulseur) ou des dispositifs manuels (par exemple, un dispositif à pompe) comme cela est connu dans l'art. Préférentiellement, une "composition à pulvériser" a une viscosité inférieure à 3 000 centipoises (cps), préférentiellement inférieure à 2 000 cps, et préférentiellement inférieure à 1 000 cps.
Une « composition de gel avec des propriétés de fluidisation par cisaillement » telle que décrite ci-dessus a préférentiellement G' (module de stockage) qui est supérieur à G" (module de perte) dans toutes les plages de déformation jusqu'à 300% de déformation. En variante, elle présente préférentiellement un point d'intersection de gel de 0,1 % à 150 %.
« Fluidisation par cisaillement » signifie que la composition présente une viscosité plus élevée à faible taux de cisaillement et une viscosité plus faible à taux de cisaillement élevé. Un exemple de procédé pour déterminer la fluidisation par cisaillement d'un matériau consiste à utiliser un rhéomètre Discovery HR-3 de TA Instruments avec une géométrie de plaque parallèle en acier inoxydable de 40 mm. La viscosité du matériau ferait l'objet d'un essai à des taux de cisaillement allant de 0,01 (1/s) à 100 (1/s), les valeurs de viscosité résultantes au(x) taux peuvent être enregistrées.
« Point d'intersection de gel » signifie le point auquel G" (module de perte) coupe G' (module de stockage), rapporté en % de déformation. Il s'agit du point auquel une composition passe d'un état plutôt solide à un état plutôt liquide. Ci-après un exemple d'un procédé de détermination d'un point d'intersection de gel : G” (module de perte) et G’ (module de stockage) en utilisant un rhéomètre Discovery HR-3 de TA Instruments, ayant une géométrie de plaque parallèle de 40 mm sur une plaque peltier plate en acier inoxydable. L'essai peut être exécuté à 25 °C avec un paramètre d'essai de fréquence angulaire de 1,0 rad/s et un balayage logarithmique : % de déformation de 0,01 à 1000,0 %. 5 points par décade. Résultats rapportés en % de déformation.
« Interaction de liaison hydrogène » signifie une interaction impliquant un atome d'hydrogène de l'un des deux réactifs et un hétéroatome électronégatif de l'autre réactif, tel que l'oxygène, l'azote, le soufre et le fluor. Dans le contexte de l'invention, la liaison hydrogène se forme entre les fonctions hydroxyle (OH) des groupes phénol réactifs du polyphénol X et des groupes hydroxyle réactifs du composé Y, qui sont capables de former une liaison hydrogène avec celles desdits groupes phénol du polyphénol X.