リチウムイオン電池用の高電圧ナノ複合体カソード材料LiMxMn1-xPO4/Cの合成のための方法であって、Mは、遷移金属カチオンドーパントであり、xは、0~0.12まで変動し、前記方法が、i.リチウム塩、マンガン塩、ドーパント及びオルトリン酸二水素アンモニウムを、4.1:9.8:0:4.6から4.1:8.8:1:4.6の間の範囲の比率で混合するステップと、ii.ステップiで得られた混合物を、27~30°Cの範囲の温度において、1:1の間の範囲の比率で水に溶解するステップと、iii.ステップiiで得られた溶液を、1:1の間の範囲の比率でグリシンに加えるステップと、iv.ステップiiiで得られた溶液を、60~75°Cの範囲の温度で、2~4時間の範囲の期間、加熱するステップと、v.ステップivで得られた加熱された溶液を、10~12時間の範囲の期間、100~120°Cの範囲の温度で乾燥させるステップと、vi.ステップvで得られた混合物を、800~850°Cの範囲の温度で、4~5時間の範囲の期間、空気雰囲気中で粉砕及び焼成して、高電圧ナノ複合体カソード材料を得るステップとを含む、方法。使用される塩が酢酸塩又は硝酸塩から選択される、請求項1のステップiに記載の方法。ドーパントがCo及びNiから選択される、請求項1に記載の方法。単純で経済的に実行可能な複合式のゾル-ゲルボールミル法である、請求項1に記載の方法。不活性環境を用いない、請求項1に記載の方法。ドーパントが、高容量及び最大4.9Vのサイクル安定性を提供する、請求項1に記載の方法によって調製される高電圧カソード材料。0.2~0.05Cレートにおいて139~165mAh/gの範囲の放電容量をもたらす、請求項1に記載の方法によって調製される高電圧カソード材料。高いレートにおいて、最大40~50サイクルまで、95~98の範囲の高い容量保持を示す、請求項1に記載の方法によって調製される高電圧カソード材料。下記の実施例は、実践における本発明の作用の例示のために与えられており、従って、本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。実施例1LiMnPO4/CLiMnPO4カソード材料を、キレート剤としてグリシンを使用するゾル-ゲル法によって合成した。化学量論的な量のリチウムの酢酸塩10.202g、マンガンの酢酸塩24.509g及びオルトリン酸二水素アンモニウム11.503gを、室温27°Cにおいて蒸留水中に溶解した。この混合溶液を次いで、1Mのグリシン7.506g溶液に加える。その後、この溶液を2時間かけて75°Cに加熱した。溶液が透明なゲルになると、120°Cにおいて一晩12時間乾燥させた。得られた生成物7gをよく粉砕し、次いで850°Cにおいて5時間空気雰囲気中で焼成した。焼成した粉末を30wtのアセチレンブラックと共にボールミルを行う。実施例2LiCo0.11Mn0.89PO4/CLiMxMn1-xPO4カソード材料を、キレート剤としてグリシンを使用するゾル-ゲル法によって合成した。化学量論的な量のリチウムの酢酸塩10.202g、マンガンの酢酸塩22.0581g及びコバルト2.491gドーパントをオルトリン酸二水素アンモニウム11.503gと一緒に、室温27°Cにおいて蒸留水100ml中に溶解した。この混合溶液を次いで、1Mのグリシン7.506g溶液に加える。その後、この溶液を2時間かけて75°Cに加熱し、溶液が透明なゲルになると、このゲルを120°Cにおいて一晩12時間乾燥させた。得られた生成物6gをよく粉砕し、次いで850°Cにおいて5時間空気雰囲気中で焼成した。焼成した粉末を30wtのアセチレンブラックを用いてボールミルを行う。これらの粒子は、それらの相純度及び結晶性についてXRDパターン図4を照合することによって確認される。調製した各正極活物質positiveactivematerialを、導電性添加剤としてのアセチレンブラックと混合し、次いで溶媒中に溶解されたポリフッ化ビニリデンと共にN-メチルピロリドン中に分散させて、スラリーを形成した。正極活物質、導電性添加剤及び結合剤の重量比は、80:10:10であった。スラリーをAl箔集電体上に塗布し、その後、真空中で12時間乾燥して電極を得た。電極を圧縮し、直径18mmの円盤に切り出した。リチウム箔を負極negativeelectrodeとして使用した。正極positiveelectrodeと負極を、ポリプロピレンフィルムセパレータによって分離し、比率1:1の炭酸エチレンEC/炭酸ジエチレンDEC溶媒中に溶解された1Mのヘキサフルロhexafluroリン酸リチウムLiPF6の電解液で満たしたコイン形電池の内部に配置した。コイン形電池は、0.05、0.1及び0.2Cレートにおいて50サイクルにわたって、充電/放電サイクルに供した。実験は、合致した結果concordantresultについて反復したものであり、典型例が提供されている。図1は、LiMxMn1-xPO4/CのTEM画像が、一次粒子の平均サイズが約100nmである集塊状のクラスターとして粒子が存在していることを明確に示すことを示しており、炭素粒子は、LiMxMn1-xPO4粒子上の被膜層のように見える。図2は、3~4.9V間でサイクル動作させた際の0.1Cレートにおける実施例1及び2の初期放電曲線を示している。未ドープの複合体LiMnPO4/Cの初期放電容量は、0.1Cレートにおいて133mAhg-1である。4.1Vにおける平坦域plateauで得られる総容量のうちの約85は、オリビン型構造中へのリチウムのインターカレーション/デインターカレーションと結びついたMn3/Mn2の酸化還元反応に相当する。未処理体pristine/C複合体のように、LiMxMn1-xPO4/C複合体は、0.1Cレートにおいて160mAhg-1をもたらす。LiMnPO4/C材料の若干悪い性能は、過剰なMn2のLiサイトの占有による。これらのMn2イオンは、一次元的な輸送経路における障害として作用し、Liイオン拡散を妨げ、最終的には容量を低下させる。これは、最終的には部分的に変位したMn2イオンを支持し、充電/放電プロセス中のMn2とMn3の共存もまた維持するドーパントCo2イオンによって克服される。炭素被覆された材料によってもたらされる高容量は、この材料の全体に被覆された導電性炭素ネットワーク構造によって強化されたこの材料の電子伝導性に起因する。個々の活性粒子は炭素ネットワーク構造によって連結されているので、活物質は、リチウムの抽出反応及び挿入反応に完全に利用される。図3は、異なるCレート0.05、0.1及び0.2Cにおいて実施された、LiMnPO4/C及びLiMxMn1-xPO4/C複合体のサイクル数に伴った放電容量の変動を示している。複合体は、その未処理体と比較して良好なサイクル性能を示す。50回目のサイクルの終了時、LiMnPO4/C及びLiMxMn1-xPO4/Cは、それぞれ0.1Cレートにおいて90.2及び96.25の初期容量を保持している。0.05Cレートにおける複合体LiMxMn1-xPO4/Cの容量減衰はほとんど無視でき、93.9の容量保持が、50サイクル後に0.2Cレートにおいて得られる。この優れたサイクル安定性は、結晶格子を拡張することにより拡散特性を改善させる遷移金属カチオンのドーピングによって実現でき、炭素ネットワークが活性粒子間の電子伝導性を増加させる。[発明の利点]本発明の主な利点は、炭素複合体の調製のための不活性雰囲気の必要性を排除するような合成の容易さ高電圧における優れたサイクル性及び可逆性非常に低い不可逆容量である。