【手続補正書】
【提出日】平成21年5月8日(2009.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属オキシアニオン−系のリチウム−イオン可逆電極物質を調製するにあたり、
前記リチウム−イオン可逆電極物質の前駆体を提供する工程、
前記前駆体を加熱する工程、
少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属オキシアニオンを備える液相を生産するのに十分な温度で、それを融解する工程、および
少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属オキシアニオンの電極物質の凝固を純粋な、部分的に置換されたまたはドープされた形態において誘導するための条件下に、前記液相を冷却する工程
を具える、方法。
【請求項２】
リン酸塩含有液相を備える溶融体を、加熱により提供するために、前駆体が選定され、前記液相は冷却により、リン酸塩系であるオキシアニオン−系のリチウム−イオン可逆電極物質を提供しうる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記前駆体は、すでに合成された少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩電極物質、自然発生的なリチウム化された遷移金属リン酸塩鉱物、およびリチウム化された遷移金属リン酸塩系電極物質を提供しうる化学反応体の混合物からなる群より選ばれる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記混合物は追加的に、リチウム化された遷移金属リン酸塩系物質に対する添加または置換の化学元素を含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記加熱および／または融解を、不活性な、または非反応性の雰囲気下に遂行する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
融解工程は、少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩電極物質の融解温度と前記温度よりも３００℃高い温度との間の温度で遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項７】
融解工程は、少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩電極物質の融解温度と前記温度よりも１５０℃高い温度との間の温度で遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項８】
加熱および融解の工程は部分的な還元性雰囲気下に遂行され、前記雰囲気は、ＣＯ、Ｈ２、ＮＨ３、ＨＣおよび他のガスとのその混合物を含む群から選ばれる少なくとも１種の還元性ガスを備え、ＨＣは、炭化水素、または気体もしくは蒸気の形態における炭素質生成物である、請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記加熱、融解および凝固からの少なくとも１種は、非−反応性の雰囲気下に遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも前記加熱および融解は、炭素または固体、液体もしくは気体の炭素質物質の存在下に遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも前記加熱および融解は、炭素の存在下に、炭素の存在が酸化的雰囲気を妨げるのに十分な周囲空気の下に操作される囲いにおいて遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項１２】
囲いは、炭素の存在が酸化的雰囲気を妨げるのに十分な周囲空気の下に蓋を用いて操作される黒鉛または黒鉛−ケイ素のるつぼから、全体的または部分的に作成される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記電極の前駆体は、合成のリチウム化された、または部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩−系電極物質、または自然発生的なリン酸塩−系鉱物、またはその混合物のいずれかを備え、前記前駆体は本質的に溶融リン酸塩相である液相を提供する、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記前駆体は、前記少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属オキシアニオン−系電極物質を提供し得る化学反応体の混合物を備え、化学反応体の前記混合物は、随意に、Ｃ（炭素）、炭素質の化合物または金属性鉄を包含する、追加的な置換元素、化学的添加剤または還元性薬剤を備える、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記化学反応体間、および随意に前記化学反応体と、前記加熱および／または前記融解中の部分的な還元性雰囲気との間に、少なくとも１種の合成反応が遂行される工程を含み、前記合成反応は、少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属オキシアニオン−系電極物質を提供する、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記前駆体は、化学的に互いに反応するときに前記リチウム化されたリン酸塩−系電極物質を融解するのに必要な比においてすべての元素を含む原料化学物質を備え、化学反応体の前記混合物が、随意に、Ｃ、炭素質の化合物または金属性鉄を包含する、追加的な置換元素、化学的添加剤または還元性薬剤を備える、請求項２記載の方法。
【請求項１７】
前駆体を形成する化学反応体は、Ｈ３ＰＯ４、Ｐ２Ｏ５、アンモニウムまたはリチウムのモノもしくはジ−ヒドロゲノリン酸塩、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＣｌ、ＬｉＦおよびＬｉＯＨ、および遷移金属が２、３または４の酸化状態を持つ少なくとも１種の金属酸化物またはリン酸塩を包含する酸化還元遷移金属の化合物を備える群から選ばれる化合物であり、前記化学反応体は加熱工程に先立ち化学的に接触または組み合わせられる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
融解工程は、液−液または液−固の相分離を前記液相において提供するための条件下に遂行し、そこで、前記少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩−含有液は、Ｃ粉体、ＦｅｘＰ、未反応の固体、または他の固体または液体の非−混和性相を包含する、任意の残留不純物から分離される、請求項２記載の方法。
【請求項１９】
冷却工程は、前記電極物質の結晶化を許す条件下に遂行される、請求項２記載の方法。
【請求項２０】
前駆体はまた、少なくとも１種のドーピングの添加剤、またはリン酸塩−含有液相において可溶または部分的に可溶な少なくとも１種の置換物の元素を含む、請求項２記載の方法。
【請求項２１】
前記ドーピングの添加剤または置換物の元素は、酸化物、ハライド、オキシアニオン、または有機金属化合物およびその混合物からなる群より選ばれる金属およびアニオンを備える、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
冷却工程は、結晶構造または微細に分散した離れた相における欠陥の内包物、物質をＬｉ−イオン可逆電極として用いるときに電子導電性またはＬｉ−イオンの拡散性に寄与するパーコラントまたはそれ以外を伴って制御される結晶性成長を許す、少なくとも部分的にリチウム化された遷移金属リン酸塩相の熱処理を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
ドーピングの添加剤は、酸化物、オキソ・アニオン、オキソ・ハライド、ハライド、有機金属性のもの、またはそれらの混合物からなる群より選ばれるモリブデン化合物を含み、およびそのモリブデンは、リチウム化された遷移金属リン酸塩相の構造において、または結晶粒の外側の離れたモリブデン豊富相として、またはその双方で存在する、請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
モリブデンは、リチウム化された遷移金属リン酸塩相において存在する他のすべての遷移金属に対して比較して、０．１および１０％原子の間の濃度で存在する、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
次いで、固形電極物質の空気に対する短い曝露が冷却工程として続く、請求項１記載の方法。
【請求項２６】
固形電極物質が粉末形態または粒子の凝集物に小さくされる工程を含む、請求項２記載の方法。
【請求項２７】
前記固形電極物質は、破壊、粉砕、微粒化、ジェットミリング、メカノフュージョン、篩別または分級によって粉末形態または粒子の凝集物に小さくされる、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
その物質は、個々の平均粒度で２０ナノメーターおよび５ミクロン（マイクロメーター）の間を持つ粉体、および平均粒度で１００ナノメーターおよび１５ミクロンの間を持つ凝集物に小さくされる、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
電池において用いるＣまたは他の化学的添加剤を、化学的または機械的に適用することによって、個々の粒子または凝集物を外的に処理する工程を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
前駆体は、公称上の式ＡＢ（ＸＯ４）Ｈの少なくとも部分的にリチウム化された電極物質を提供するために選定され、式中、
Ａはリチウムであり、それはＡ金属の２０％原子未満で示される別のアルカリ金属を用いて部分的に置換されえ、
Ｂは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉまたはその混合物の中から選ばれる、＋２の酸化レベルでの主要な酸化還元金属であり、それは、＋１および＋５の間の酸化レベルでの１種またはそれよりも多い追加的金属によって部分的に置換されえ、および前記主要な＋２の酸化還元金属の０を包含する３５％原子未満を示し、
ＸＯ４は、ＸがＰ、Ｓ、Ｖ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏまたはその組合せのいずれかである任意のオキシアニオンであり、
Ｈは、ＸＯ４オキシアニオンの０を包含する３５％原子未満を示すフッ化物、水酸化物または塩素アニオンである、
請求項１記載の方法。
【請求項３１】
前駆体は、秩序化、または修飾化されたかんらん石構造を持つ少なくとも部分的にリチウム化された電極物質を提供するために選定される、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前駆体は、少なくともリン酸塩−系電極物質を備える少なくとも部分的にリチウム化された電極物質を提供するために選定される、請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
前駆体は、公称上の式ＬｉＦｅＰＯ４を持つリン酸塩−系電極物質を提供するために選定される、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
リン酸塩−系電極物質が、公称上の式Ｌｉ（Ｆｅｘ−Ｍｎ１−ｘ）ＰＯ４を持ち、式中１≧ｘ≧０である、請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
前駆体は、公称上の式Ｌｉ３−ｘＭ′ｙＭ″２−ｙ（ＸＯ４）３の少なくとも部分的にリチウム化された電極物質を提供するために選定され、式中、０≦ｘ＜３、０≦ｙ≦２であり、ここで、Ｍ′およびＭ″は同じまたは異なる金属であり、その１種は少なくとも酸化還元遷移金属であり、およびＸＯ４は、主として、ＰＯ４またはＸがＰ、Ｓ、Ｖ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏまたはその組合せのいずれかである任意のオキシアニオンを包含する混合物である、請求項１記載の方法。
【請求項３６】
前記融解は、化学量論から５％以下しか異ならない組成を持つ電極物質を得るために、非−化学量論が、電気を通しうる電極物質を作成するのに十分であり、および／または前記電極物質における改善されたリチウム−イオン拡散を持つようなやり方において行われる、請求項３０記載の方法。
【請求項３７】
前記融解は、化学量論から５％以下しか異ならない組成を持つ電極物質を得るために、非−化学量論が、電気を通しうる電極物質を作成するのに十分であり、および／または前記電極物質における改善されたリチウム−イオン拡散を持つようなやり方において行われる、請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
前記混合物はさらに、炭素、炭素質化学物質、金属性鉄およびその混合物を包含する還元性元素を備える、請求項４記載の方法。
【請求項３９】
前駆体は、Ｆｅ０、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ３（ＰＯ４）２、ＦｅＰＯ４またはその混合物を含む、請求項１７記載の方法。
【請求項４０】
るつぼおよび蓋は少なくとも加熱の工程および融解の工程の間に周囲空気において置かれる、請求項１３記載の方法。
【請求項４１】
次いで、水または油における急冷が続く、請求項１記載の方法。