TW201513446A - 電池複合材料及其前驅物之製備方法 - Google Patents
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Abstract
本案係關於一種電池複合材料之製備方法，包括步驟：提供磷酸、第一金屬源、第二金屬源以及水；以第一金屬源、第二金屬源、磷酸與水進行反應，以生成第一生成物；煅燒第一生成物以生成第一前驅物或第二前驅物，其中第一前驅物及第二前驅物為包含第一金屬及第二金屬之固溶體；以及以第一前驅物或第二前驅物與第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成電池複合材料。藉此，可使電池產品具有兩種穩定之氧化還原充放電平台，可有效提高產品之穩定性以及電性表現。
Description
本案係關於一種製備方法，尤指一種電池複合材料及其前驅物之製備方法。
由於全球能源的持續短缺，造成石油價格高居不下，以及近年來環保意識逐漸抬頭，因此目前相關產業最關心的議題莫過於如何提供環保、乾淨又不失效能的能源。在各種替代性的能源中，化學電池是目前業界積極研發之技術。隨著相關產業持續投入研發，不但使電池的技術不斷精進、提昇，同時也廣泛地應用於日常生活，例如消費性電子產品、醫療器材、電動腳踏車、電動機車、電動汽車以及電動巴士等。
其中，又以磷酸鋰鹽（LiMPO4
，其中M可為任何金屬例如：鐵、鈷、錳等）複合材料電池，因為不會有爆炸的危險，且具有大電流、循環壽命長等優點，故廣為市場所接受，以取代鉛酸、鎳氫、鎳鎘等低功率、高污染的傳統電池。經過多年研發，更開發出了奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鹽化合物（LMP-NCO）電池，其係藉由含有鋰、磷與金屬之前驅物所形成的單一不可分割化合物，並且是一種非摻雜也非塗佈型態的材料，可大幅改善傳統磷酸鋰鹽材料導電率較低及雜質多的問題，且價格較傳統磷酸鋰鹽材料便宜，具有較佳的市場競爭力，遂成為目前市場的主流。
然而，目前應用於奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鹽化合物之製備方法及其製成之電池複合材料，主要以磷酸鋰鐵或磷酸鋰錳為大宗，其於製造過程中需經多次氧化還原反應，造成製程穩定性不足以及使製程難度提高，且化合物之間易發生團聚效應，使得產品尺寸無法滿足實際需求，且連帶造成電池之電性表現不佳。
因此，如何改善上述習知技術之缺失，提升產品品質及電性表現、降低製程難度並增進製程穩定性，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的為提供一種電池複合材料及其前驅物之製備方法，俾解決習用電池之製程穩定性不足、製程難度高以及產品尺寸無法滿足實際需求而導致電池之電性表現不佳等缺點。
本案之另一目的在於提供一種電池複合材料及其前驅物之製備方法，透過反應產生之前驅物來製備電池複合材料，可有效減少氧化還原反應之次數以增進製程穩定性，進而降低製程難度。
本案之另一目的在於提供一種電池複合材料及其前驅物之製備方法，藉由製備包含第一金屬及第二金屬之固溶體作為前驅物，以最終反應生成電池複合材料，可使電池複合材料及以該電池複合材料製成之電池產品具有兩種穩定之氧化還原充放電平台，可有效提高產品之穩定性以及電性表現。
為達上述目的，本案之一較廣實施態樣為提供一種電池複合材料之製備方法，至少包括步驟：(a)提供磷酸、第一金屬源、第二金屬源以及水，該磷酸之化學式為H3
PO4
；(b)以該第一金屬源、該第二金屬源、該磷酸與該水進行反應，以生成第一生成物；(c)煅燒該第一生成物以生成第一前驅物或第二前驅物，其中該第一前驅物及該第二前驅物係為包含第一金屬及第二金屬之固溶體；以及(d)以該第一前驅物或該第二前驅物與至少該第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成該電池複合材料。
為達上述目的，本案之另一較廣實施態樣為提供一種電池複合材料前驅物之製備方法，至少包括步驟：以在溶液中釋放磷酸根離子的化合物與第一金屬及第二金屬進行反應，以生成第一生成物；以及熱處理該第一生成物以生成前驅物，該前驅物為包含該第一金屬及該第二金屬之固溶體。
為達上述目的，本案之另一較廣實施態樣為提供一種電池複合材料之製備方法，至少包括步驟：以(Mnx
Fe1-x
)2
P2
O7
為前驅物，並以該前驅物與至少第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成電池複合材料，其中該電池複合材料為磷酸鋰鐵錳或奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物，其中該磷酸鋰鐵錳之化學式為LiMnx
Fe1-x
PO4
，且x大於0。
S100、S200、S300、S400‧‧‧步驟
S201、S202‧‧‧步驟
S301、S302‧‧‧步驟
S401、S402、S403‧‧‧步驟
S201、S202‧‧‧步驟
S301、S302‧‧‧步驟
S401、S402、S403‧‧‧步驟
第1圖係為本案較佳實施例之電池複合材料之製備方法流程圖。
第2圖係為本案電池複合材料之製備方法之一細部流程圖。
第3圖係為本案電池複合材料之製備方法之另一細部流程圖。
第4圖係為本案電池複合材料之製備方法之又一細部流程圖。
第5A圖係為以本案電池複合材料之製備方法於大氣中製備之前驅物之X光繞射分析圖。
第5B圖係為以本案電池複合材料之製備方法於保護氣氛中製備之前驅物之X光繞射分析圖。
第6A圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第一前驅物製備之電池複合材料成品之X光繞射分析圖。
第6B圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第二前驅物製備之電池複合材料成品之X光繞射分析圖。
第7A圖係為以本案電池複合材料之製備方法製備之一電池複合材料成品製成之鈕扣型電池之充放電性圖。
第7B圖係為以本案電池複合材料之製備方法製備之另一電池複合材料成品製成之鈕扣型電池之充放電性圖。
第7C圖係為以本案電池複合材料之製備方法製備之又一電池複合材料成品製成之鈕扣型電池之充放電性圖。
第7D圖係為以本案電池複合材料之製備方法製備之再一電池複合材料成品製成之鈕扣型電池之充放電性圖。
第8圖係為以本案電池複合材料前驅物之製備方法製得之前驅物成品之穿透式電子顯微鏡分析圖。
第9圖係為以本案電池複合材料前驅物之製備方法製得之前驅物成品之能量散射光譜儀分析圖。
第10A圖及第10B圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第一前驅物進一步製成之電池複合材料成品之穿透式電子顯微鏡分析圖。
第11A圖及第11B圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第二前驅物進一步製成之電池複合材料成品之穿透式電子顯微鏡分析圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。
請參閱第1圖，其係為本案較佳實施例之電池複合材料之製備方法流程圖。如第1圖所示，本案電池複合材料之製備方法包括步驟如下：首先，如步驟S100所示，提供磷酸、第一金屬源、第二金屬源以及水，其中磷酸之化學式為H3
PO4
。於一些實施例中，第一金屬源及第二金屬源係分別選自鐵源、錳源、鈷源或鎳源之至少其中之一，且以第一金屬源及第二金屬源分別為鐵源及錳源為較佳。第一反應物可為碳酸鋰（化學式為Li2
CO3
）或其他帶有鋰原子之化合物，或數種含鋰化合物之混合物，但不以此為限。
其次，如步驟S200所示，以第一金屬源、第二金屬源、磷酸與水進行反應，以生成第一生成物，且根據本案之構想，步驟S200較佳係以二步驟進行，請同時參閱第2圖，其係為本案電池複合材料之製備方法之一細部流程圖。如第1圖及第2圖所示，步驟S200之細部流程之第一步驟係如步驟S201所示，以第一定量之水混合第二定量之第一金屬源及第三定量之磷酸，以生成第一溶液；第二步驟係如步驟S202所示，以第一溶液與第二金屬源進行反應，並放置至少一第一時間。其中，第一時間係可為例如但不限於8小時，且於第二定量及第三定量中，第一金屬及磷之當量數比為1比1，亦即藉由調整第二定量及第三定量之配比，可使第一金屬與磷具有相同當量數，以使後續步驟中得以充分反應，以確實生成第一生成物，但不以此為限。此外，根據本發明之構思，第一生成物亦可以其他於混合後在溶液中釋放磷酸根離子的化合物與第一金屬及第二金屬進行反應而得，然亦不以此為限。
然後，如步驟S300所示，煅燒自步驟S200中取得之第一生成物後生成第一前驅物或第二前驅物，其中該第一前驅物及該第二前驅物為包含第一金屬及第二金屬之固溶體，且皆係以適用於製備結晶形式為橄欖石結構之鋰離子正極電池複合材料為較佳。舉例而言，第二前驅物係可為焦磷酸鐵錳，化學式為(Mnx
Fe1-x
)2
P2
O7
，但不以此為限。此外，在一些實施例中，步驟S300係進一步包括細部流程步驟，請同時參閱第1圖及第3圖，其中第3圖係為本案電池複合材料之製備方法之另一細部流程圖。如第1圖及第3圖所示，本案電池複合材料之製備方法之步驟S300係包括細部流程步驟S301及S302，且步驟S300實際係以選用步驟S301示出之方法或步驟S302示出之方法實現，其中步驟S301係於大氣中煅燒第一生成物，以生成第一前驅物，步驟S302係於保護氣氛中煅燒第一生成物，以生成第二前驅物。換言之，步驟S301及步驟S302之不同處係在於，步驟S301係於大氣中實現第一生成物之熱處理，而步驟S302係於例如氮氣氣氛或氬氣氣氛之保護氣氛中實現第一生成物之熱處理。
最後，如步驟S400所示，以第一前驅物或第二前驅物與至少第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成電池複合材料，例如磷酸鋰鐵錳，化學式為LiMnx
Fe1-x
PO4
，其中x大於0，並以x大於等於0.5且小於等於0.95為最佳，具有較佳之電性表現；或奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物。其中應當被理解的是，於此步驟S400中，係以第一前驅物或第二前驅物與至少第一反應物進行反應，當不限於如前述僅以第一前驅物或第二前驅物與第一反應物進行反應，抑或以第一前驅物或第二前驅物與該第一反應物及其他反應物進行反應。
請參閱第4圖並配合第1圖，其中第4圖係為本案電池複合材料之製備方法之又一細部流程圖。如第1圖及第4圖所示，本案電池複合材料之製備方法之步驟S400係可進一步包括以下流程：首先，如步驟S401所示，混合至少該第一反應物與該第一前驅物或該第二前驅物，該第一反應物可為碳酸鋰或其他帶有鋰原子之化合物，或數種含鋰化合物之混合物；接著，如步驟S402所示，進行高溫煆燒動作，例如於溫度大於攝氏500度之環境中進行煆燒動作，然不以此為限；最後，則如步驟S403所示，生成本案欲製備之電池複合材料之成品，例如磷酸鋰鐵錳或奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物等。
根據本案之構想，於步驟S200或步驟S400中，係可加入金屬氧化物，如V2
O5
、TiO2
、MgO等，以得到含有金屬氧化物之LiMnx
Fe1-x
PO4
材料，該含有金屬氧化物之LiMnx
Fe1-x
PO4
材料即稱為「奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物（LFMP-NCO）」。
由此可見，本案電池複合材料之製備方法，透過反應產生之前驅物來製備電池複合材料，可有效減少氧化還原反應之次數以增進製程穩定性，進而降低製程難度。
以下將藉由數個示範性實施例輔助說明本案之電池複合材料之製備方法。
第一實施例
首先，提供904.9公克之Fe7
(PO4
)6
、2772.7公克之磷酸(純度85%以上)、5.0公升之去離子水以及錳源，並將Fe7
(PO4
)6
及去離子水混合，以作為第一金屬源或次要金屬源，再加入磷酸並攪拌反應後，加入錳源以作為第二金屬源或主要金屬源，並放置至少8小時以充分進行反應，以得到前驅物溶液。將此前驅物溶液於溫度大於攝氏400度之大氣中或保護氣氛如氮氣氣氛或氬氣氣氛中進行煆燒。於大氣中及於保護氣氛中煆燒後得到之化合物，經X光繞射(X-ray Diffraction, XRD)分析結果係分別如第5A圖及第5B所示，對照標準繞射圖譜(JCPDS Card)後，確認第一前驅物為一含Mn 與Fe之固溶體，其結構與Mn2
P2
O7
之結構相符，且第二前驅物之結構亦與Mn2
P2
O7
之結構相符，但第一前驅物與第二前驅物中之Mn係經Fe所取代，故二前驅物為(Mnx
, Fe1-x
)2
P2
O7
，Mn與Fe之比例則可由化學計量判斷得知，為(Mn0.73
Fe0.27
)2
P2
O7
。
接著，以製備18莫耳之磷酸鋰鐵錳化合物為例，將前述得到之2059.6公克之第一前驅物或第二前驅物與10公升之純水及755公克至792.7公克之氫氧化鋰(LiOH)進行反應，並且加入適當碳源，經過溫度大於攝氏500之環境中進行之高溫煆燒動作後得到之化合物，經X光繞射分析結果係分別如第6A圖及第6B圖所示，確認其結構為磷酸鋰鐵錳，即(Mnx
, Fe1-x
)2
P2
O7
，Mn與Fe之比例則可由化學計量判斷得知，為LiMn0.73
Fe0.27
PO4
。
將前述步驟所得之LiMn0.73
Fe0.27
PO4
、導電材Super P、4重量百分比之Binder (PVDF+NMP)以8.5:0.5:1之比例混合，首先將0.5公克碳黑(Super P)與25公克binder(PVDF:NMP=40:960)混合10分鐘，轉速為1200rpm，隨後添加8.5公克之LiMn0.73
Fe0.27
PO4
，再混合10分鐘，隨後以刮刀塗佈機，將分散完成之漿料塗佈在鋁基板上，塗佈厚度為0.3公釐。之後，再將塗佈完成之極片，放入烘箱中以攝氏110度烘乾1小時後取出，並將其形成直徑為1.3公分之圓形極板，以鋰金屬當做負極，1莫耳分子濃度之LiPF6與體積比為3:7之EC及DMC之混合物為電解液，將其製作成鈕扣型電池(Coin-Cell)，利用充放電機進行0.1庫侖充放2個循環以及2庫侖充放2個循環之電性測試，測試結果如第7A圖所示，其放電及充電截止電壓分別為2.5及4.5伏特。
第二實施例
將第一實施例中，調整鐵源及錳源之配比，以使最終生成之電池複合材料之鐵與錳比例為8比2，即LiMn0.8
Fe0.2
PO4
，其相同環境之電性測試結果如第7B圖所示，其餘部分則與第一實施例相同，於此不再贅述。
第三實施例
將第一實施例中，調整鐵源及錳源之配比，以使最終生成之電池複合材料之鐵與錳比例為85比15，即LiMn0.85
Fe0.15
PO4
，其相同環境之電性測試結果如第7C圖所示，其餘部分則與第一實施例相同，於此不再贅述。
第四實施例
將第一實施例中，調整鐵源及錳源之配比，以使最終生成之電池複合材料之鐵與錳比例為9比1，即LiMn0.9
Fe0.1
PO4
，其相同環境之電性測試結果如第7D圖所示，其餘部分則與第一實施例相同，於此不再贅述。
第五實施例
在第一實施例之步驟S200或步驟S400中，加入金屬氧化物，如V2
O5
、TiO2
、MgO等，則可形成奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰錳化合物之特徵，其餘部分則與第一實施例相同，於此不再贅述。
第六實施例
首先，提供2445.6公克之Fe2
(C2
O4
)3
‧5H2
O、3947.1公克之磷酸(純度85%以上)、5.0公升之去離子水以及錳源，並將Fe2
(C2
O4
)3
及去離子水混合，以作為第一金屬源或次要金屬源，再加入磷酸並攪拌反應後，加入錳源以作為第二金屬源或主要金屬源，並放置至少8小時以充分進行反應，以得到前驅物溶液。將此前驅物溶液於溫度大於攝氏400度之大氣中或保護氣氛如氮氣氣氛或氬氣氣氛中進行煆燒，以得到第一前驅物或第二前驅物。
接著，以製備18莫耳之磷酸鋰鐵錳化合物為例，將前述得到之2059.6公克之第一前驅物或第二前驅物與10公升之純水及755公克至792.7公克之氫氧化鋰(LiOH)進行反應，並且加入適當碳源，經過溫度大於攝氏500之環境中進行之高溫煆燒動作後得到之化合物，經X光繞射分析確認其結構為磷酸鋰鐵錳LiMn0.73
Fe0.27
PO4
。
第七實施例
首先，提供1789公克之Fe(C2
H3
O2
)2
、3947.1公克之磷酸(純度85%以上)、5.0公升之去離子水以及錳源，並將Fe(C2
H3
O2
)2
及去離子水混合，以作為第一金屬源或次要金屬源，再加入磷酸並攪拌反應後，加入錳源以作為第二金屬源或主要金屬源，並放置至少8小時以充分進行反應，以得到前驅物溶液。將此前驅物溶液於溫度大於攝氏400度之大氣中或保護氣氛如氮氣氣氛或氬氣氣氛中進行煆燒，以得到第一前驅物或第二前驅物。
接著，以製備18莫耳之磷酸鋰鐵錳化合物為例，將前述得到之2059.6公克之第一前驅物或第二前驅物與10公升之純水及755公克至792.7公克之氫氧化鋰(LiOH)進行反應，並且加入適當碳源，經過溫度大於攝氏500之環境中進行之高溫煆燒動作後得到之化合物，經X光繞射分析確認其結構為磷酸鋰鐵錳LiMn0.73
Fe0.27
PO4
。
第八實施例
首先，提供821.3公克之Fe2
O3
、3947.1公克之磷酸(純度85%以上)、5.0公升之去離子水以及錳源，並將Fe2
O3
及去離子水混合，以作為第一金屬源或次要金屬源，再加入磷酸並攪拌反應後，加入錳源以作為第二金屬源或主要金屬源，並放置至少8小時以充分進行反應，以得到前驅物溶液。將此前驅物溶液於溫度大於攝氏400度之大氣中或保護氣氛如氮氣氣氛或氬氣氣氛中進行煆燒，以得到第一前驅物或第二前驅物。
接著，以製備18莫耳之磷酸鋰鐵錳化合物為例，將前述得到之2059.6公克之第一前驅物或第二前驅物與10公升之純水及755公克至792.7公克之氫氧化鋰(LiOH)進行反應，並且加入適當碳源，經過溫度大於攝氏500之環境中進行之高溫煆燒動作後得到之化合物，經X光繞射分析確認其結構為磷酸鋰鐵錳LiMn0.73
Fe0.27
PO4
。
請參閱第8圖及第9圖，其中第8圖係為以本案電池複合材料前驅物之製備方法製得之前驅物成品之穿透式電子顯微鏡分析圖，以及第9圖係為以本案電池複合材料前驅物之製備方法製得之前驅物成品之能量散射光譜儀分析圖。如第8圖及第9圖所示，在穿透式電子顯微鏡(TEM)分析圖以及能量散射光譜儀(EDS)分析圖中，皆顯示以本案電池複合材料前驅物之製備方法製得之前驅物中包含磷、鐵、錳等三種原料，驗證該前驅物之化學式符合(Mnx
Fe1-x
)2
P2
O7
，另於能量散射光譜儀中，係以錳與鐵之比例進行分析，驗證結果亦顯示該前驅物化學式符合(Mn0.7
Fe0.3
)2
P2
O7
。
請參閱第10A圖及第10B圖，其中第10A圖及第10B圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第一前驅物進一步製成之電池複合材料成品之穿透式電子顯微鏡分析圖。如第10A圖及第10B圖所示，透過本案前述實施例，以第一前驅物進一步製備之磷酸鋰鐵錳化合物之穿透式電子顯微鏡分析圖，於15萬倍倍率及30萬倍倍率時之分析影像係分別顯示如第10A圖及第10B圖。
請參閱第11A圖及第11B圖，其中第11A圖及第11B圖係為以本案電池複合材料之製備方法以第二前驅物進一步製成之電池複合材料成品之穿透式電子顯微鏡分析圖。如第11A圖及第11B圖所示，透過本案前述實施例，以第二前驅物進一步製備之磷酸鋰鐵錳化合物之穿透式電子顯微鏡分析圖，於15萬倍倍率及30萬倍倍率時之分析影像係分別顯示如第11A圖及第11B圖。
綜上所述，本案之電池複合材料及其前驅物之製備方法，透過反應產生之前驅物來製備電池複合材料，可有效減少氧化還原反應之次數以增進製程穩定性，進而降低製程難度。此外，藉由製備包含第一金屬及第二金屬之固溶體作為前驅物，以最終反應生成電池複合材料，可使電池複合材料及以該電池複合材料製成之電池產品具有兩種穩定之氧化還原充放電平台，可有效提高產品之穩定性以及電性表現。
縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
S100、S200、S300、S400‧‧‧步驟
Claims (16)
- 【第1項】一種電池複合材料之製備方法，至少包括步驟：
(a)提供磷酸、第一金屬源、第二金屬源以及水，該磷酸之化學式為H3 PO4 ；
(b)以該第一金屬源、該第二金屬源、該磷酸與該水進行反應，以生成第一生成物；
(c)煅燒該第一生成物以生成第一前驅物或第二前驅物，其中該第一前驅物及該第二前驅物係為包含第一金屬及第二金屬之固溶體；以及
(d)以該第一前驅物或該第二前驅物與至少該第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成該電池複合材料。 - 【第2項】如申請專利範圍第1項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第一金屬源及該第二金屬源係分別選自鐵源、錳源、鈷源或鎳源之至少其中之一。
- 【第3項】如申請專利範圍第1項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第一金屬源係為鐵源，該第二金屬源係為錳源，該第一反應物係為氫氧化鋰，化學式為LiOH，且該電池複合材料係為一磷酸鋰鐵錳或一奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物，其中該磷酸鋰鐵錳之化學式為LiMnx Fe1-x PO4 ，且x大於0。
- 【第4項】如申請專利範圍第3項所述之電池複合材料之製備方法，其中x大於等於0.5且小於等於0.95。
- 【第5項】如申請專利範圍第1項所述之電池複合材料之製備方法，其中該步驟(b)更包括步驟：
(b1)以第一定量之該水混合第二定量之該第一金屬源以及第三定量之該磷酸，以生成一第一溶液；以及
(b2)以該第一溶液與該第二金屬源進行反應，並放置至少一第一時間，以生成該第一生成物。 - 【第6項】如申請專利範圍第5項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第二定量及該第三定量中，該第一金屬及磷之當量數比為1比1。
- 【第7項】如申請專利範圍第5項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第一金屬源係為鐵源，且該第二金屬源係為錳源。
- 【第8項】如申請專利範圍第7項所述之電池複合材料之製備方法，其中該鐵源之化學式為Fe7 (PO4 )6 。
- 【第9項】如申請專利範圍第8項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第一定量係為5公升，該第二定量係為904.9公克，該第三定量係為2772.7公克，且該第一時間係為8小時。
- 【第10項】如申請專利範圍第1項所述之電池複合材料之製備方法，其中該步驟(c)更包括步驟：
(c1)於大氣中煅燒該第一生成物以生成該第一前驅物；或
(c2)於一保護氣氛中煅燒該第一生成物以生成該第二前驅物。 - 【第11項】如申請專利範圍第10項所述之電池複合材料之製備方法，其中該保護氣氛係為氮氣氣氛或氬氣氣氛。
- 【第12項】如申請專利範圍第10項所述之電池複合材料之製備方法，其中該第二前驅物係為焦磷酸鐵錳，化學式為(Mnx Fe1-x )2 P2 O7 。
- 【第13項】如申請專利範圍第1項所述之電池複合材料之製備方法，其中該步驟(d)更包括步驟：
(d1)混合至少該第一反應物與該第一前驅物或該第二前驅物；
(d2)進行一高溫煆燒動作；以及
(d3)生成該電池複合材料。 - 【第14項】如申請專利範圍第13項所述之電池複合材料之製備方法，其中該高溫煆燒動作係於溫度大於攝氏500度之環境中進行。
- 【第15項】一種電池複合材料前驅物之製備方法，至少包括步驟：
以在溶液中釋放磷酸根離子的化合物與第一金屬及第二金屬進行反應，以生成第一生成物；以及
熱處理該第一生成物以生成前驅物，該前驅物為包含該第一金屬及該第二金屬之固溶體。 - 【第16項】一種電池複合材料之製備方法，至少包括步驟：
以(Mnx Fe1-x )2 P2 O7 為前驅物，並以該前驅物與至少第一反應物進行反應，再煅燒反應之混合物，以生成電池複合材料，其中該電池複合材料為磷酸鋰鐵錳或奈米金屬氧化物共晶體化磷酸鋰鐵錳化合物，其中該磷酸鋰鐵錳之化學式為LiMnx Fe1-x PO4 ，且x大於0。
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