[发明专利]制备正极活性材料前体的方法和正极活性材料前体

权利要求书

1.一种制备正极活性材料前体的方法，所述方法包括如下步骤：

提供含过渡金属的溶液，所述溶液包含镍、钴和锰；以及

将所述含过渡金属的溶液引入反应器中，添加碱性水溶液和含铵阳离子的络合物形成剂，并进行共沉淀反应以制备具有通过聚集一次粒子而形成的二次粒子的形式的过渡金属氢氧化物，

其中所述共沉淀反应是在满足下式1的条件下进行的：

[式1]

28.92≤1.8×X+0.2×Y+20×Z30

在式1中，

X为在所述含铵阳离子的络合物形成剂中所包含的铵阳离子的摩尔数对所述含过渡金属的溶液中所包含的过渡金属的总摩尔数之比，

Y为所述共沉淀反应的温度值，其单位为℃，

Z为在所述含过渡金属的溶液中所包含的镍的摩尔数对过渡金属的总摩尔数之比，

其中所述过渡金属氢氧化物具有由如下化学式1表示的平均组成：

[化学式1]

Ni_xCo_yMn_zM1_w(OH)₂

在化学式1中，

M1为选自如下中的至少一种：B、Al、Zr、Y、Mo、Cr、V、W、Ta和Nb，

0.8≤x≤1.0，0≤y≤0.2，0≤z≤0.2，0≤w≤0.15，并且x+y+z+w＝1，

其中添加所述含铵阳离子的络合物形成剂，使得在所述含铵阳离子的络合物形成剂中所包含的铵阳离子的摩尔数对所述含过渡金属的溶液中所包含的过渡金属的总摩尔数的比例为0.2～2.0，

其中所述共沉淀反应的温度为40℃～60℃，

其中所述共沉淀反应的pH为pH 10～pH 12。

2.一种通过权利要求1所述的方法制备的正极活性材料前体，所述正极活性材料前体包含：

具有通过聚集一次粒子而形成的二次粒子的形式的过渡金属氢氧化物，

其中所述正极活性材料前体的晶粒的长径比为1.5～6.0，所述长径比为长轴的长度a对短轴的长度c的比例a/c，并且是在将通过对所述正极活性材料前体进行XRD分析而得到的X射线衍射(XRD)数据中显示的全部峰的半峰全宽应用到下式3之后通过最小二乘近似法得到的，

[式3]

在式3中，

d_(hkl)是相应峰的半峰全宽，

h、k和l是相应峰的晶面的米勒指数，

K是谢乐常数，

θ是布拉格角，

λ是X射线波长，

a是晶粒的长轴的长度，

c是晶粒的短轴的长度。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料前体，其中所述晶粒的长径比为3.0～6.0。

4.根据权利要求2所述的正极活性材料前体，其中所述晶粒的(001)面从所述二次粒子的中心向表面取向。

5.一种正极活性材料，所述正极活性材料是使用权利要求2所述的正极活性材料前体制备的。

6.一种锂二次电池用正极，所述锂二次电池用正极包含权利要求5所述的正极活性材料。

7.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含权利要求6所述的正极。