[发明专利]用于制备锂复合过渡金属氧化物的前体、用于制备所述前体的方法和锂复合过渡金属氧化物

权利要求书

1.一种包含复合过渡金属化合物的过渡金属前体，所述复合过渡金属化合物具有由式(1)表示的组成和60摩尔％～85摩尔％的Mn含量，

Ni_aM_bMn_1-(a+b)(OH_1-x)₂ (1)

其中M是选自如下元素中的至少一种元素：Ti、Co、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr和第II周期的过渡金属，

0.15≤a≤0.3，

0≤b≤0.1，且

0<x<0.5。

2.根据权利要求1的过渡金属前体，其中M为Ti或Al。

3.根据权利要求1的过渡金属前体，其中a等于或大于0.2且等于或小于0.25。

4.根据权利要求1的过渡金属前体，其中所述Mn含量为70摩尔％～80摩尔％。

5.根据权利要求1的过渡金属前体，其中x等于或大于0.2且小于0.5。

6.根据权利要求1的过渡金属前体，其中x等于或大于0.3且小于0.5。

7.根据权利要求1的过渡金属前体，其中所述复合过渡金属化合物的平均粒径为4微米～20微米。

8.根据权利要求1的过渡金属前体，其中所述复合过渡金属化合物的振实密度为0.8g/cm³～2.5g/cm³。

9.根据权利要求1的过渡金属前体，其中以如下状态通过共沉淀来制备所述复合过渡金属化合物：将碱性物质和用于防止Mn氧化的还原剂添加到混合有含过渡金属的盐的过渡金属水溶液中。

10.根据权利要求9的过渡金属前体，其中相对于所述过渡金属水溶液的摩尔量，以0.01摩尔％～10摩尔％的量添加所述还原剂。

11.根据权利要求9的过渡金属前体，其中所述还原剂包含选自如下物质中的至少一种物质：肼、草酸、抗坏血酸和糖类材料。

12.根据权利要求11的过渡金属前体，其中所述糖类材料包含选自如下物质中的至少一种物质：果糖、蔗糖、葡萄糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉和糊精。

13.根据权利要求12的过渡金属前体，其中所述糖类材料包含蔗糖。

14.根据权利要求9的过渡金属前体，其中所述还原剂包含糖类材料，并存在于所述过渡金属前体的表面上和/或内部。

15.根据权利要求9的过渡金属前体，其中所述还原剂包含糖类材料，且至少一部分所述糖类材料存在于所述过渡金属前体内形成的闭孔中。

16.根据权利要求9的过渡金属前体，其中所述含过渡金属的盐包含硫酸盐，且所述碱性物质包含氢氧化钠。

17.根据权利要求16的过渡金属前体，其中所述硫酸盐包含选自如下物质中的至少一种物质：硫酸镍、硫酸钛和硫酸锰。

18.根据权利要求1的过渡金属前体，其中基于所述过渡金属前体的总量，所述复合过渡金属化合物的含量为30重量％以上。

19.根据权利要求18的过渡金属前体，其中所述复合过渡金属化合物的含量为50重量％以上。

20.一种制备权利要求1的过渡金属前体的复合过渡金属化合物的方法，所述方法包括：

(i)制备用于制备前体的含过渡金属盐的过渡金属水溶液；

(ii)相对于所述过渡金属水溶液的摩尔量，将0.01摩尔％～10摩尔％的还原剂与所述过渡金属水溶液混合；以及

(iii)将强碱添加到混合有所述还原剂的所述过渡金属水溶液以诱发共沉淀。

21.一种锂复合过渡金属氧化物，所述锂复合过渡金属氧化物使用权利要求1的过渡金属前体制得。

22.根据权利要求21的锂复合过渡金属氧化物，其中所述锂复合过渡金属氧化物是经碳表面处理的。

23.根据权利要求22的锂复合过渡金属氧化物，其中所述碳得自包含糖类材料的还原剂。