[发明专利]经铝干式涂覆的阴极材料前体

权利要求书

1.一种用于制造铝掺杂的锂过渡金属(M)-氧化物粉末的微粒前体化合物，该粉末在锂离子电池中可用作为一种活性的正极材料，该前体化合物的每个颗粒包括：

一个过渡金属(M)-氢氧化物或(M)–羟基氧化物核芯；以及

一个覆盖该核芯的非无定形的氧化铝Al₂O₃涂覆层。

2.根据权利要求1所述的前体化合物，其特征在于：该前体化合物具有通式(M-氢氧化物)_a.(Al₂O₃)_b或(M-羟基氧化物)_a.(Al₂O₃)_b，其中a+(2*b)=1，并且优选地b≤0.4。

3.根据权利要求2所述的前体化合物，其特征为：式[Ni_0.821Co_0.154(OH)₂]_0.975+c.[Al₂O₃]_{0.025-(0.5*c)}，其中-0.005≤c≤0.005。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的前体化合物，其特征在于：该过渡金属（M）是Ni_xMn_yCo_z，其中0.3≤x≤0.9、0≤y≤0.45以及0<z≤0.4，其中x+y+z=1。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的前体化合物，其中该涂覆层包含结晶的氧化铝纳米颗粒。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的前体化合物，其中该涂覆层覆盖了这些过渡金属(M)-氢氧化物或(M)-羟基氧化物核芯的每一者的整个外表面。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的前体化合物，该前体化合物具有至少3mol%的铝掺杂水平。

8.根据权利要求1至7中任何一项所述的前体化合物，其中随着该核芯的尺寸增加，该微粒前体化合物中的铝浓度降低。

9.根据权利要求1至8中任何一项所述的前体化合物，其中在一个或多个程序中将该过渡金属(M)–氢氧化物或(M)–羟基氧化物核芯与氧化铝粉末进行混合从而用该涂覆层干式涂覆该核芯。

10.一种制备根据权利要求1-9中任何一项所述的微粒前体化合物的方法，该微粒前体化合物用于制造一种铝掺杂的锂过渡金属(M)-氧化物粉末，该粉末在锂离子电池中可用作为一种活性的正极材料，该方法包括以下步骤：

提供一个第一数量的氧化铝粉末，该粉末具有体积V1，该氧化铝粉末优选地是一种纳米的非聚集的粉末；

提供一个第一数量的过渡金属(M)-氢氧化物或(M)-羟基氧化物粉末作为一种核芯材料，该粉末具有体积V2；

在一个第一干式涂覆程序中将该第一数量的氧化铝粉末与该第一数量的过渡金属(M)-氢氧化物或(M)-羟基氧化物进行混合，其中V1+V2=V；并且

继续混合直至该体积V减少到一个为小于V的恒定体积V3，由此用一个非无定形的氧化铝Al₂O₃涂覆层覆盖该过渡金属(M)-氢氧化物或(M)-羟基氧化物核芯材料。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：

提供一个第二数量的氧化铝粉末，该粉末具有体积V4；

在一个第二干式涂覆程序中将该第二数量的氧化铝粉末与具有该体积V3的混合物进行混合；并且增加该涂覆层的氧化铝水平。

12.根据权利要求10或11中任何一项所述的方法，进一步包括用该氧化铝Al₂O₃涂覆层完全覆盖该过渡金属(M)-氢氧化物或(M)-羟基氧化物核芯的步骤，其中该涂覆层具有一种结晶结构。