[發明專利]球形顆粒、其制備及用途

有效

• 申請號: 201480038891.8
• 申請日: 2014-05-02
• 公開（公告）號: CN105377765B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: S·施勒德勒;M·舒爾茨-多布里克
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;C01G53/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 王丹丹,劉金輝

1.過渡金屬碳酸鹽、過渡金屬氫氧化物或過渡金屬碳酸鹽氫氧化物的球形顆粒，其包含選自鎳、鈷、錳、鈦、釩、鉻和鐵的至少兩種過渡金屬的陽離子，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少一種過渡金屬陽離子的濃度具有既不在所述顆粒的中心，也不在所述顆粒的邊緣上的至少一個相對極值，其中基于相對最大值與相對最小值為±1摩爾％或更小的濃度差應不認為是極值。

2.根據權利要求1的球形顆粒，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少兩種過渡金屬的陽離子濃度具有每種情況下既不在所述顆粒的中心，也不在所述顆粒的邊緣上的至少一個相對極值。

3.根據權利要求1的球形顆粒，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少一種過渡金屬的陽離子濃度具有至少一個轉折點。

4.根據權利要求2的球形顆粒，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少一種過渡金屬的陽離子濃度具有至少一個轉折點。

5.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其包含鎳、鈷和錳以及任選至少一種其它過渡金屬的陽離子。

6.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其中鎳濃度在所述顆粒的半徑上測定為40-80摩爾％。

7.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其中至少一種過渡金屬的陽離子濃度在顆粒內以常數函數的方式或者以不多于10摩爾％的步階變化。

8.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其具有1-30μm的中值直徑(D50)。

9.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其具有在直徑上恒定的鈷濃度。

10.根據權利要求1-4中任一項的球形顆粒，其具有在直徑上恒定的錳濃度。

11.制備根據權利要求1-10中任一項的球形顆粒的方法，其具有以下步驟：

(A)提供至少一種堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽或至少一種堿金屬氫氧化物和任選至少一種化合物L的水溶液，所述化合物L選自有機胺和氨，

(B)提供總計包含至少兩種過渡金屬的至少兩種過渡金屬鹽水溶液(B1)和(B2)，所述水溶液(B1)和(B2)具有不同的過渡金屬摩爾比，

(C)通過如下方式在至少兩個攪拌罐的攪拌罐級聯中或在間歇式反應器中進行混合過渡金屬碳酸鹽、過渡金屬氫氧化物或過渡金屬碳酸鹽氫氧化物的沉淀，從而在不同過渡金屬濃度下產生沉淀：

(C1)將溶液(B1)和(B2)供入攪拌罐級聯的各個攪拌罐中，或者

(C2)將溶液(B1)和(B2)在不同的時間或者以不同的量供入間歇式反應器中，

(D)除去因此沉淀的球形顆粒。

12.根據權利要求1-10中任一項的球形顆粒在制備鋰化混合過渡金屬氧化物中的用途。

13.制備鋰化混合過渡金屬氧化物的方法，其包括將根據權利要求1-10中任一項的球形顆粒與至少一種選自LiOH、Li₂O和Li₂CO₃的鋰化合物混合，和使它們在600-1000℃的溫度下相互反應。

14.顆粒形式的鋰化混合過渡金屬氧化物，其具有選自鎳、鈷、錳、鈦、釩、鉻和鐵的至少兩種過渡金屬的陽離子，其中相對于所述混合過渡金屬氧化物的半徑繪出的至少一種過渡金屬陽離子的濃度具有既不在所述顆粒的中心，也不在所述顆粒的邊緣上的至少一個相對極值。

15.根據權利要求14的鋰化混合過渡金屬氧化物，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少兩種過渡金屬的陽離子濃度具有每種情況下既不在所述顆粒的中心，也不在所述顆粒的邊緣上的至少一個相對極值。

16.根據權利要求14的鋰化混合過渡金屬氧化物，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少一種過渡金屬的陽離子濃度具有至少一個轉折點。

17.根據權利要求15的鋰化混合過渡金屬氧化物，其中相對所述顆粒的半徑繪出的至少一種過渡金屬的陽離子濃度具有至少一個轉折點。

18.根據權利要求14-17中任一項的鋰化混合過渡金屬氧化物，其包含鎳、鈷和錳的陽離子和任選至少一種離子形式的其它過渡金屬。