This invention concerns intercalation compounds and in particular lithium
intercalation compounds which have improved properties for use in
batteries. Compositions of the invention include particulate metal oxide
material having particles of multicomponent metal oxide, each including an
oxide core of at least first and second metals in a first ratio, and each
including a surface coating of metal oxide or hydroxide that does not
include the first and second metals in the first ratio formed by
segregation of at least one of the first and second metals from the core.
The core may preferably comprise Li.sub.x M.sub.y N.sub.z O.sub.2 wherein
M and N are metal atom or main group elements, x, y and z are numbers from
about 0 to about 1 and y and z are such that a formal charge on M.sub.y
N.sub.z portion of the compound is (4-x), and having a charging voltage of
at least about 2.5V. The invention may also be characterized as a
multicomponent oxide microstructure usable as a lithium intercalation
material including a multiphase oxide core and a surface layer of one
material, which is a component of the multiphase oxide core, that protects
the underlying intercalation material from chemical dissolution or
reaction. In a particular preferred example the multicomponent oxide may
be an aluminum-doped lithium manganese oxide composition. Such
aluminum-doped lithium manganese oxide compositions, having an
orthorhombic structure, also form a part of the invention. In addition,
the invention includes articles, particularly electrodes, for batteries
formed from the compositions of the invention, and batteries including
such electrodes. The invention further relates to a composite
intercalation material comprising at least two compounds in which at least
one compound has an orthorhombic structure Li.sub.x Al.sub.y Mn.sub.1-y
O.sub.2, where y is nonzero, or a mixture of orthorhombic and monoclinic
Li.sub.x Al.sub.y Mn.sub.1-y O.sub.2.
Diese Erfindung betrifft Einschiebungmittel und insbesondere Lithiumeinschiebungmittel, welche Eigenschaften für Gebrauch in den Batterien verbessert haben. Aufbau der Erfindung schließt das aus Einzelteilen bestehende Metalloxidmaterial ein, das Partikel des Mehrkomponenten- Metalloxids, jeden einschließlich einen Oxidkern von mindestens zuerst und zweite Metalle in einem ersten Verhältnis und jeden einschließlich eine Oberflächenschicht des Metalloxids oder -hydroxids, die, hat die ersten und zweiten Metalle nicht im ersten Verhältnis miteinschließt, das durch Abtrennung von einem mindestens der ersten und zweiten Metalle vom Kern gebildet wird. Der Kern kann Li.sub.x M.sub.y N.sub.z O.sub.2, worin M und N Metallatom oder Hauptgruppe Elemente, x sind vorzugsweise enthalten, sind- y und z Zahlen von ungefähr 0 bis ungefähr 1 und y und z sind so, daß eine formale Aufladung auf M.sub.y N.sub.z Teil des Mittels (4-x) ist, und eine Ladespannung von mindestens ungefähr 2.5V. habend, kann die Erfindung als Mehrkomponenten- Oxidmikrostruktur, die als Lithiumeinschiebungmaterial einschließlich einen Mehrphasen- Oxidkern verwendbar sind und Deckschicht von einem Material auch gekennzeichnet werden, das ein Bestandteil des Mehrphasen- Oxidkernes ist, der das zugrundeliegende Einschiebungmaterial vor chemischer Auflösung oder Reaktion schützt. In einem bestimmten bevorzugten Beispiel kann das Mehrkomponenten- Oxid ein Aluminium-lackierter Lithiummangan-Oxidaufbau sein. Solcher Aluminium-lackierter Lithiummangan-Oxidaufbau, eine orthorhombic Struktur habend, stellt auch Teil der Erfindung dar. Zusätzlich schließt die Erfindung Artikel, besonders Elektroden, für die Batterien ein, die vom Aufbau der Erfindung gebildet werden, und die Batterien einschließlich solche Elektroden. Die Erfindung, die weiter ist, bezieht auf einem zusammengesetzten Einschiebungmaterial, das mindestens zwei Mittel enthält, in denen mindestens ein Mittel eine orthorhombic Struktur Li.sub.x Al.sub.y Mn.sub.1-y O.sub.2, wo y ungleich Null ist, oder eine Mischung von orthorhombic und monoclinic Li.sub.x Al.sub.y Mn.sub.1-y O.sub.2 hat.
