二次电池用正极活性材料前体、正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂二次电池与流程

技术特征：
1.一种二次电池用正极活性材料前体，所述正极活性材料前体包含镍(ni)、钴(co)和锰(mn)，其中所述镍(ni)和钴(co)处于非氧化的氢氧化物形式，并且所述锰(mn)处于氧化的形式。2.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述正极活性材料前体由式1表示：[式1]x(ni1‑
a
‑
b
co
a
m
1b
(oh)2)
·
y(mno2)其中，在式1中，m1包括选自如下中的至少一种：铁(fe)、钒(v)、钼(mo)、铝(al)、钠(na)、钛(ti)、铜(cu)、铬(cr)、铌(nb)、锆(zr)、镁(mg)和钾(k)，0.25≤x≤0.5，0.5≤y≤0.75，x y＝1，0<a≤0.6并且0≤b≤0.4。3.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述正极活性材料前体为一次粒子聚集而成的二次粒子的形式，并且所述一次粒子具有50nm～500nm的粒径。4.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述正极活性材料前体具有1.4g/cc以上的振实密度。5.一种制备二次电池用正极活性材料前体的方法，所述方法包括如下步骤：将含镍(ni)、钴(co)和锰(mn)过渡金属阳离子的溶液、碱性溶液和含铵离子的溶液连续添加到反应器中；以及在向所述反应器中不添加气体的情况下或者在连续添加含氧气的气体的同时通过共沉淀形成正极活性材料前体，其中镍(ni)和钴(co)处于非氧化的氢氧化物形式并且锰(mn)处于氧化的形式。6.根据权利要求5所述的方法，其中不将氮气(n2)、氩气(ar)和碳酸(h2co3)气体添加到所述反应器中。7.根据权利要求5所述的方法，其中当添加所述含氧气的气体时，所添加的氧气(o2)的流量满足方程式1，[方程式1](每小时添加的锰(mn)的量(mol)
×
2)/0.089≤添加的氧气(o2)的流量(l/h)≤1.1
×
{{每小时添加的锰(mn)的量(mol)
×
2)/0.089}。8.根据权利要求5所述的方法，其中通过进一步将含m1阳离子的溶液添加到所述反应器中来进行所述共沉淀。9.根据权利要求5所述的方法，其中所述正极活性材料前体由式1表示：[式1]x(ni1‑
a
‑
b
co
a
m
1b
(oh)2)
·
y(mno2)其中，在式1中，m1包括选自如下中的至少一种：铁(fe)、钒(v)、钼(mo)、铝(al)、钠(na)、钛(ti)、铜(cu)、铬(cr)、铌(nb)、锆(zr)、镁(mg)和钾(k)，0.25≤x≤0.5，0.5≤y≤0.75，x y＝1，0<a≤0.6并且0≤b≤0.4。10.一种制备二次电池用正极活性材料的方法，所述方法包括如下步骤：将根据权利要求5制备的正极活性材料前体与锂原料混合；以及在所述混合之后在750℃～1000℃下烧结以形成锂复合过渡金属氧化物。
11.根据权利要求10所述的方法，其中以使得所述正极活性材料前体对所述锂原料的锂(li)的摩尔比在1:1.2～1:1.6的范围内的量将所述正极活性材料前体和所述锂原料混合。12.一种二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料是通过权利要求10所述的制备二次电池用正极活性材料的方法制备的。13.根据权利要求12所述的二次电池用正极活性材料，其中所述正极活性材料具有2.0g/cc以上的颗粒密度。14.一种二次电池用正极，所述正极包含权利要求12所述的正极活性材料。15.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含权利要求14所述的正极。

技术总结
本发明提供一种制备二次电池用正极活性材料前体的方法，所述方法包括如下步骤：将含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)过渡金属阳离子的溶液、碱性溶液和含铵离子的溶液连续添加到反应器中；以及在向所述反应器中不添加气体的情况下或者在连续添加含氧气的气体的同时通过共沉淀形成正极活性材料前体，其中镍(Ni)和钴(Co)处于非氧化的氢氧化物形式并且锰(Mn)处于氧化的形式。此外，本发明提供一种二次电池用正极活性材料前体，所述正极活性材料前体包含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)，其中所述镍(Ni)和钴(Co)处于非氧化的氢氧化物形式，并且所述锰(Mn)处于氧化的形式。(Mn)处于氧化的形式。(Mn)处于氧化的形式。


技术研发人员：李旼俊 李峻远 田仁局
受保护的技术使用者：株式会社LG化学
技术研发日：2020.02.27
技术公布日：2021/10/8