[发明专利]二次电池用正极活性材料的前体和使用其制备的正极活性材料

权利要求书

1.一种二次电池用正极活性材料的前体，所述前体包含单层结构化的二次粒子，在所述二次粒子中从所述二次粒子的中心向表面方向径向取向的柱状一次粒子聚集，

其中所述二次粒子仅具有壳状；以及

所述一次粒子包含下列化学式1的Ni-Co-Mn的复合金属氢氧化物：

[化学式1]

Ni_1-(x+y+z)Co_xM_yMn_z(OH)₂

其中，在化学式1中，

M包括选自如下元素中的任意一种或两种以上元素：Al、Zr、Mg、Zn、Y、Fe和Ti；以及

x、y和z各自为0x1，0≤y1，0z1，且0x+y+z1。

2.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体，其中在化学式1中，0x+y+z0.5。

3.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体，其中当以所述一次粒子的通过所述一次粒子的中心的长轴的长度为所述一次粒子的长度时，所述一次粒子具有相对于二次粒子的半径为0.3以上且小于1的长度比。

4.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体，其中当以与所述一次粒子的通过所述一次粒子的中心的短轴垂直的长轴的长度相对于所述短轴的长度的比为长宽比时，所述一次粒子具有5至30的平均长宽比。

5.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体，所述前体具有7μm至20μm的平均粒径D₅₀和5.0m²/g至30.0m²/g的BET比表面积。

6.一种制备权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体的方法，所述方法包括：

通过混合镍原料、钴原料和锰原料来准备含金属的溶液；以及

将含铵阳离子的络合物形成剂和碱性化合物引入所述含金属的溶液，并使所得物在10.50至12.00的pH和50℃至70℃的温度下进行共沉淀反应，

其中相对于所述含金属的溶液的引入速率，以0.5倍至1.5倍的速率引入所述含铵阳离子的络合物形成剂。

7.根据权利要求6所述的制备二次电池用正极活性材料的前体的方法，其中所述含铵阳离子的络合物形成剂和所述碱性化合物以1：10至1：2的摩尔比使用。

8.一种通过使用权利要求1所述的二次电池用正极活性材料的前体制备的二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料包含单层结构化的二次粒子，其中从所述二次粒子的中心向表面方向径向取向的柱状一次粒子聚集，

其中所述二次粒子具有壳状；以及

所述一次粒子包含下列化学式2的Ni-Co-Mn的锂复合金属氧化物并呈现单峰型粒径分布：

[化学式2]

Li_a[Ni_1-(x+y+z)Co_xM_yMn_z]O₂

其中，在化学式2中，

M包括选自如下元素中的任意一种或两种以上元素：Al、Zr、Mg、Zn、Y、Fe和Ti；

x、y和z各自为0x1，0≤y1，0z1，且0x+y+z1；以及

a为1.0≤a≤1.5。

9.根据权利要求8所述的二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料具有7μm至15μm的平均粒径和0.1m²/g至1.0m²/g的BET比表面积。

10.根据权利要求8所述的二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料具有1.7g/cc至3.0g/cc的振实密度。

11.一种二次电池用正极，所述正极包含权利要求8～10中任一项所述的正极活性材料。

12.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含权利要求11所述的正极。