【手続補正書】
【提出日】平成21年7月31日(2009.7.31)
【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】
イオン貯蔵材料として用いるリチウム遷移金属リン酸塩材料であって：
リチウムリッチな遷移金属リン酸塩相とリチウムプアな遷移金属リン酸塩相とを含む少なくとも２つの共存相の間のモル体積の差が約６．５％より小さいリチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項２】
２つの相の間のモル体積の差が約６．４０％より小さい請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３】
２つの相の間のモル体積の差が約６．２５％より小さい請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４】
２つの相の間のモル体積の差が約５．７５％より小さい請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項５】
２つの相の間のモル体積の差が約５．５％より小さい請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項６】
少なくとも２つの共存相が結晶性であり、各主軸に対する格子パラメーターを有する単位セルで定義され、単位セルの少なくとも２つの主軸に対する格子パラメーターの差が３％より小さい請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項７】
単位セルの全ての主軸に対する格子パラメーターの差が４．７％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項８】
単位セルの全ての主軸に対する格子パラメーターの差が４．５％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項９】
単位セルの全ての主軸に対する格子パラメーターの差が４．０％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１０】
単位セルの全ての主軸に対する格子パラメーターの差が３．５％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１１】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積（smallest product）の差が１．６％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１２】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積の差が１．５５％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１３】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積の差が１．５％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１４】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積の差が１．３５％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１５】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積の差が１．２％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１６】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最小積の差が１．０％より小さい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１７】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最大積（largest product）の差が４．
７％より大きい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１８】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最大積の差が４．８％より大きい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項１９】
任意の２つの主軸に対する格子パラメーターの最大積の差が４．８５％より大きい請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２０】
主軸に沿って面積の変化として測定された歪みが約１．６％より小さい任意の主軸で形成される面を含む、請求項６記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２１】
主軸に沿って面積の変化として測定された歪みが約１．５％より小さい任意の主軸で形成される面を含む、請求項２０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２２】
主軸に沿って面積の変化として測定された歪みが約１．４％より小さい任意の主軸で形成される面を含む、請求項２０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２３】
結晶の任意の主軸で形成される面が８％または７．５％または６％を越える様な歪みを持たない、請求項２０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２４】
結晶の任意の主軸で形成される面が７．５％を越える様な歪みを持たない、請求項２３記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２５】
結晶の任意の主軸で形成される面が６．０％を越える様な歪みを持たない、請求項２３記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２６】
材料が少なくとも約２０ｍ2／ｇの比表面積を有する請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２７】
材料が少なくとも約３５ｍ2／ｇの比表面積を有する請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２８】
材料が少なくとも約５０ｍ2／ｇの比表面積を有する請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項２９】
材料が、かんらん石（ olivine：ＡxＭＰＯ4）、ナシコン（NASICON：Ａx（Ｍ’、Ｍ’’）2（ＰＯ4）3）、ＶＯＰＯ4、ＬｉＶＰＯ4Ｆ、ＬｉＦｅ（Ｐ2Ｏ7）またはＦｅ4（Ｐ2Ｏ7）3構造型の、秩序構造または部分的に無秩序構造よりなる群から選ばれ、Ａはアルカリイオンであり、Ｍ、Ｍ’およびＭ’’は遷移金属である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３０】
材料がＬｉ１−ｘＭＰＯ４の全体組成を有し、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選ばれた少なくとも１つの第１列遷移金属を含み、ｘは０〜１の範囲で使用される請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３１】
ＭがＦｅである請求項３０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３２】
材料が、０＜ｘ＜０．３０および１＜ｘ＜０．８の少なくとも１つの組成範囲にわたって固溶体（solid solution）を示す請求項３０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３３】
材料が、０から少なくとも約０．１５の間のｘおよび１＜ｘ＜０．９の少なくとも１つの組成範囲にわたって安定な固溶体を示す請求項３０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３４】
材料が、０から少なくとも約０．０７の間のｘおよび１＜ｘ＜０．９５の少なくとも１つの組成範囲にわたって安定な固溶体を示す請求項３０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３５】
リチウムリッチな遷移金属リン酸塩相が組成ＬｉｙＭＰＯ4を有し、リチウムプアな遷移金属リン酸塩相が組成Ｌｉ１−ｘＭＰＯ４を有し、０．０２＜ｙ＜０．２および０．０２＞ｘ＞０．３である請求項３０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３６】
固溶体がｙ＋ｘで定義されるリチウムの組成範囲の割合を占める請求項３５記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３７】
材料がＬｉ１−ｘ−ｚＭ１−ｚＰＯ４の全体組成を有し、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉよりなる群から選ばれる少なくとも１つの第１列遷移金属を含み、ｘは０〜１でありｚは正または負である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３８】
ＭがＦｅである請求項３７記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項３９】
ｚが約０．１５と−０．１５との間である請求項３７記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４０】
材料が粒子、凝集粒子、繊維および皮膜よりなる群から選ばれる形状である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４１】
形状が約７５ｎｍ以下の平均最小断面寸法を有する請求項４０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４２】
平均最小断面寸法が約６０ｎｍ以下である請求項４０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４３】
平均最小断面寸法が約４５ｎｍ以下である請求項４０記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４４】
材料が凝集粒子の形状であり、Ｘ線回折で測定した平均結晶サイズが約８００ｎｍ未満である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４５】
Ｘ線回折で測定した平均結晶サイズが約６００ｎｍ未満である請求項４４記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４６】
Ｘ線回折で測定した平均結晶サイズが約５００ｎｍ未満である請求項４４記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４７】
Ｘ線回折で測定した平均結晶サイズが約３００ｎｍ未満である請求項４４記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４８】
形状が３重量％未満の実質的に非リチウム貯蔵導電相（non-lithium-storing conductive phase）を含む請求項４４記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項４９】
材料が結晶性である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項５０】
材料が非晶質である請求項１記載のリチウム遷移金属リン酸塩材料。
【請求項５１】
請求項１記載の材料を含む陰極。
【請求項５２】
請求項５１記載の電極を含む電気化学電池。
【請求項５３】
請求項３０記載の材料を含む陰極。
【請求項５４】
請求項５３記載の電極を含む電気化学電池。
【請求項５５】
少なくとも約２５ｍ2／ｇの比表面積を有する、脱リチウム化またはリチウム化で無秩序（disordered）となるナノスケール結晶性リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項５６】
リチウム欠損（lithium deficient）リチウム遷移金属リン酸塩が形成される請求項５
５記載のナノスケール結晶性リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項５７】
少なくとも約２５ｍ2／ｇの比表面積を有する、１５０℃未満の温度で脱リチウム化により生成するリチウム欠損固溶体リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項５８】
リチウム遷移金属リン酸塩が秩序化（ordered）されたオリビン（olivine）構造を有する請求項５７記載のリチウム欠損固溶体リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項５９】
欠損が秩序化オリビンのリチウムまたはＭ１部位で生じる、請求項５８記載のリチウム欠損固溶体リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項６０】
無秩序化が秩序化オリビンのＭ１部位で生じる、請求項５８記載のリチウム欠損固溶体リチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項６１】
最初の充電でリチウム欠損固溶体を有する無秩序オリビンに転移し、この様な固溶体を１５０℃未満の温度で保持するリチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項６２】
この様な固溶体を１００℃未満の温度で保持する請求項６１記載のリチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項６３】
この様な固溶体を５０℃未満の温度で保持する請求項６１記載のリチウム遷移金属リン酸塩。
【請求項６４】
少なくとも約２０ｍ2／ｇの比表面積を有するナノスケールアルカリ遷移金属リン酸塩を含む陰極と；
陽極と；
陽極と陰極とに接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通するする陰極集電子と；
陽極と電子的に連通するする陽極集電子と、を有する高出力蓄電池であって、
前記バッテリーが米国先進バッテリー・コンソーシアム（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ
Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）で定義された比エネルギーおよび比出力標準に合致し、蓄電池が所定の使用条件より下になる前に１５０,０００
回より大きいサイクル寿命を有する高出力蓄電池。
【請求項６５】
少なくとも約２０ｍ2／ｇの比表面積を有するナノスケールアルカリ遷移金属リン酸塩を含む陰極と；
陽極と；
陽極と陰極とに接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通する陰極集電子と；
陽極と電子的に連通する陽極集電子と、を有する高出力蓄電池であって、
５Ｃ−表示放電で、容量が８０％減少する前に蓄電池が少なくとも１０００回のサイクル寿命を有する高出力蓄電池。
【請求項６６】
リチウムリッチな遷移金属リン酸塩相とリチウムプアな遷移金属リン酸塩相を含む少なくとも２つの共存相を有するナノスケールリチウム遷移金属リン酸塩を含む陰極であって、２つの相の間のモル体積の差が約６．５％未満である陰極と；
陽極と；
陽極と陰極とに接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通する陰極集電子と；
陽極と電子的に連通する陽極集電子と、を有する高出力蓄電池であって、
少なくとも約１００Ｗｈ／ｋｇ（２０５Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約５００Ｗ／ｋｇ（１０００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す高出力蓄電池。
【請求項６７】
少なくとも約９０Ｗｈ／ｋｇ（１８０Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約１３００Ｗ／ｋｇ（２５００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す請求項６６記載の高出力蓄電池。
【請求項６８】
約１００ｎｍ以下の平均最小断面寸法を有するナノスケールアルカリ遷移金属リン酸塩粒子、繊維または皮膜を含む陰極と；
陽極と；
陽極および陰極と接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通する陰極集電子と；
陽極と電子的に連通する陽極集電子と、を含む高出力蓄電池であって、
少なくとも約１００Ｗｈ／ｋｇ（２０５Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約５００Ｗ／ｋｇ（１０００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す高出力蓄電池。
【請求項６９】
少なくとも約９０Ｗｈ／ｋｇ（１８０Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約１３００Ｗ／ｋｇ（２５００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す請求項６８記載の高出力蓄電池。
【請求項７０】
式Ｌｉ１−ｘＭＰＯ４の組成物を含む陰極であって、Ｍは１つ以上の遷移金属であり、組成物は少なくとも約２５ｍ２／ｇの比表面積を有し、０と少なくとも０．３の間のｘおよび／または１＜ｘ＜０．８の組成範囲にわたって安定な固溶体を示す陰極と；
陽極と；
陽極および陰極と接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通する陰極集電子と；
陽極と電子的に連通する陽極集電子と、を有する高出力蓄電池であって、
少なくとも約１００Ｗｈ／ｋｇ（２０５Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約５００Ｗ／ｋｇ（１０００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す高出力蓄電池。
【請求項７１】
少なくとも約９０Ｗｈ／ｋｇ（１８０Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約１３００Ｗ／ｋｇ（２５００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す請求項７０記載の高出力蓄電池。
【請求項７２】
式Ｌｉ１−ｘＭＰＯ4の組成物の粒子、繊維または皮膜を含む陰極であって、Ｍは１つ以上の遷移金属であり、粒子は約７５ｎｍ以下の平均最小断面寸法を有し、組成物は０と少なくとも０．３の間のｘ、および／または１＜ｘ＜０．８の組成範囲にわたって安定な固溶体を示す陰極と；
陽極と；
陽極と陰極とに接触し、両者を分離する電解質と；
陰極と電子的に連通する陰極集電子と；
陽極と電子的に連通する陽極集電子と、を含む高出力蓄電池であって、
少なくとも約１００Ｗｈ／ｋｇ（２０５Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約５００Ｗ／ｋｇ（１０００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す蓄電池。
【請求項７３】
少なくとも約９０Ｗｈ／ｋｇ（１８０Ｗｈ／Ｌ）の比エネルギーで少なくとも約１３００Ｗ／ｋｇ（２５００Ｗ／Ｌ）の比出力を示す請求項７２記載の高出力蓄電池。
【請求項７４】
リチウム遷移金属リン酸塩を脱リチウム化および部分的に再リチウム化する工程を含む電気化学エネルギーの使用法であって；
５Ｃ−表示放電で放電し、次いで再充電する工程を有し、容量で８０％減少する前に蓄電池が少なくとも１０００回のサイクル寿命を有する方法。