[发明专利]具有优选形态的含杂质阴极材料及自含杂质金属碳酸盐的制备方法

权利要求书

1.一种用于制造可在锂离子电池中用作活性正极材料的锂金属(M)氧化物粉末的碳酸盐前驱物化合物，M包括20至90mol％Ni、10至70mol％Mn及10至40mol％Co，所述前驱物还包括钠及硫杂质，其中所述钠对硫的摩尔比(Na/S)为0.4<Na/S<2，并且其中以重量％表示的所述钠(Na_重量)及硫(S_重量)含量的总和(2*Na_重量)+S_重量超过0.4重量％且小于1.6重量％。

2.根据权利要求1所述的碳酸盐前驱物化合物，其具有通式MCO₃，其中M＝Ni_xMn_yCo_zA_v，A为掺杂物，其中0.20≤x≤0.90，0.10≤y≤0.67，且0.10≤z≤0.40，v≤0.05，并且x+y+z+v＝1。

3.根据权利要求2所述的碳酸盐前驱物化合物，其中A为Mg、Al、Ti、Zr、Ca、Ce、Cr、Nb、Sn、Zn及B中的任一者或多者。

4.一种用于制造可在锂离子电池中用作活性正极材料的锂金属(M)氧化物粉末的碳酸盐前驱物化合物，其具有通式MCO₃，其中M＝Ni_xMn_yCo_zA_v，A为掺杂物，其中0.10≤x<0.30，0.55≤y≤0.80，且0<z≤0.30，v≤0.05，并且x+y+z+v＝1，所述前驱物还包括钠及硫杂质，其中所述钠对硫的摩尔比(Na/S)为0.4<Na/S<2。

5.根据权利要求1所述的碳酸盐前驱物化合物，其中所述钠含量介于0.1和0.7重量％之间，并且所述硫含量介于0.2和0.9重量％之间。

6.一种用于可充电电池中的正极材料的锂金属氧化物粉末，其具有通式Li_1+aM_1-aO₂，其中M＝Ni_xMn_yCo_zA_v，A为掺杂物，其中-0.05≤a≤0.25，0.20≤x≤0.90，0.10≤y≤0.67，且0.10≤z≤0.40，v≤0.05，并且x+y+z+v＝1，所述粉末具有10μm≤D50≤20μm的粒径分布、0.9≤BET≤5的比表面积，所述BET以m²/g表示，所述粉末还包括钠及硫杂质，其中以重量％表示的所述钠(Na_重量)及硫(S_重量)含量的总和(2*Na_重量)+S_重量超过0.4重量％且小于1.6重量％，并且其中所述钠对硫的摩尔比(Na/S)为0.4<Na/S<2。

7.根据权利要求6所述的锂金属氧化物粉末，其包括次要LiNaSO₄相。

8.根据权利要求7所述的锂金属氧化物粉末，其中所述次要LiNaSO₄相的相对重量为至少0.5重量％，如由所述粉末的XRD图谱的里特韦尔(Rietveld)分析所测定的。

9.根据权利要求6所述的锂金属氧化物粉末，其中：

0.4<Na/S<1，并且所述粉末还包括Na₂SO₄；或

1<Na/S<2，并且所述粉末还包括Li₂SO₄。

10.根据权利要求6所述的锂金属氧化物粉末，其中A为Mg、Al、Ti、Zr、Ca、Ce、Cr、Nb、Sn、Zn及B中的任一者或多者。