1.一種用于制造可在鋰離子電池中用作活性正極材料的鋰金屬(M)氧化物粉末的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,M包括20至90mol%Ni、10至70mol%Mn及10至40mol%Co,所述前驅(qū)物還包括鈉及硫雜質(zhì),其中所述鈉對硫的摩爾比(Na/S)為0.4<Na/S<2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,其具有通式MCO3,其中M=NixMnyCozAv,A為摻雜物,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.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,其中A為Mg、Al、Ti、Zr、Ca、Ce、Cr、Nb、Sn、Zn及B中的任一者或多者。
4.一種用于制造可在鋰離子電池中用作活性正極材料的鋰金屬(M)氧化物粉末的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,其具有通式MCO3,其中M=NixMnyCozAv,A為摻雜物,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,所述前驅(qū)物還包括鈉及硫雜質(zhì),其中所述鈉對硫的摩爾比(Na/S)為0.4<Na/S<2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,其中以重量%表示的所述鈉(Na重量)及硫(S重量)含量的總和(2*Na重量)+S重量超過0.4重量%且小于1.6重量%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳酸鹽前驅(qū)物化合物,其中所述鈉含量介于0.1和0.7重量%之間,并且所述硫含量介于0.2和0.9重量%之間。
7.一種用于可充電電池中的正極材料的鋰金屬氧化物粉末,其具有通式Li1+aM1-aO2,其中M=NixMnyCozAv,A為摻雜物,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的粒徑分布、0.9≤BET≤5的比表面,所述BET以m2/g表示,所述粉末還包括鈉及硫雜質(zhì),其中以重量%表示的所述鈉(Na重量)及硫(S重量)含量的總和(2*Na重量)+S重量超過0.4重量%且小于1.6重量%,并且其中所述鈉對硫的摩爾比(Na/S)為0.4<Na/S<2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰金屬氧化物粉末,其包括次要LiNaSO4相。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰金屬氧化物粉末,其中所述次要LiNaSO4相的相對重量為至少0.5重量%,如由所述粉末的XRD圖譜的里特韋爾(Rietveld)分析所測定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰金屬氧化物粉末,其中:
0.4<Na/S<1,并且所述粉末還包括Na2SO4;或
1<Na/S<2,并且所述粉末還包括Li2SO4。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰金屬氧化物粉末,其中A為Mg、Al、Ti、Zr、Ca、Ce、Cr、Nb、Sn、Zn及B中的任一者或多者。
12.一種用于可充電電池中的正極材料的鋰金屬氧化物粉末,其具有通式Li1+aM1-aO2,其中M=NixMnyCozAv,A為摻雜物,其中0.10≤a≤0.25,0.10≤x<0.30,0.55≤y≤0.80,且0<z≤0.30,v≤0.05,并且x+y+z+v=1,所述粉末具有10μm≤D50≤20μm的粒徑分布、0.9≤BET≤5的比表面,所述BET以m2/g表示,所述粉末還包括鈉及硫雜質(zhì),其中以重量%表示的所述鈉(Na重量)及硫(S重量)含量的總和(2*Na重量)+S重量超過0.4重量%且小于1.6重量%,并且其中所述鈉對硫的摩爾比(Na/S)為0.4<Na/S<2。
13.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳酸鹽前驅(qū)物化合物的方法,其包括下列步驟:
-提供包含Ni離子、Mn離子、Co離子及A源的進料溶液,其中所述Ni離子、Mn離子、Co離子及A離子存在于水可溶性硫酸鹽化合物中,
-提供包含碳酸鹽溶液及Na離子的離子溶液,
-提供包含含有M’離子的晶種的漿料,其中M’=Nix’Mny’Coz’A’n’,A’為摻雜物,并且0≤x’≤1,0≤y’≤1,0≤z’≤1,0≤n’≤1且x’+y’+z’+n’=1,
-在所述反應(yīng)器中混合所述進料溶液、所述離子溶液與所述漿料,從而獲得反應(yīng)性液體混合物,
-使碳酸鹽沉淀在所述反應(yīng)液體混合物中的所述晶種上,從而獲得經(jīng)反應(yīng)的液體混合物與所述碳酸鹽前驅(qū)物,以及
-從經(jīng)反應(yīng)的液體混合物分離所述碳酸鹽前驅(qū)物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述M’離子存在于水不溶性化合物中,所述水不溶性化合物為M’CO3、M’(OH)2、M’氧化物及M'OOH中的任一者。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述晶種漿料中的金屬含量對所述進料溶液中的金屬含量的摩爾比(M’晶種/M進料)介于0.001和0.1之間,并且其中所述碳酸鹽前驅(qū)物的中值粒徑由M’晶種/M進料比來確定。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中A及A’為Mg、Al、Ti、Zr、Ca、Ce、Cr、Nb、Sn、Zn及B中的任一者或多者。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述反應(yīng)器中的NH3濃度低于5.0g/L。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中M=M’。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述離子溶液還包括氫氧化物溶液及碳酸氫鹽溶液中的任一者或兩者,并且OH/CO3比、或OH/HCO3比、或此二比均小于1/10。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述晶種具有介于0.1和3μm之間的中值粒徑D50。