[发明专利]球形颗粒、其制备及用途

权利要求书

1.过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物或过渡金属碳酸盐氢氧化物的球形颗粒，其包含选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的至少两种过渡金属的阳离子，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少一种过渡金属阳离子的浓度具有既不在所述颗粒的中心，也不在所述颗粒的边缘上的至少一个相对极值，其中基于相对最大值与相对最小值为±1摩尔％或更小的浓度差应不认为是极值。

2.根据权利要求1的球形颗粒，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少两种过渡金属的阳离子浓度具有每种情况下既不在所述颗粒的中心，也不在所述颗粒的边缘上的至少一个相对极值。

3.根据权利要求1的球形颗粒，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少一种过渡金属的阳离子浓度具有至少一个转折点。

4.根据权利要求2的球形颗粒，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少一种过渡金属的阳离子浓度具有至少一个转折点。

5.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其包含镍、钴和锰以及任选至少一种其它过渡金属的阳离子。

6.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其中镍浓度在所述颗粒的半径上测定为40-80摩尔％。

7.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其中至少一种过渡金属的阳离子浓度在颗粒内以常数函数的方式或者以不多于10摩尔％的步阶变化。

8.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其具有1-30μm的中值直径(D50)。

9.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其具有在直径上恒定的钴浓度。

10.根据权利要求1-4中任一项的球形颗粒，其具有在直径上恒定的锰浓度。

11.制备根据权利要求1-10中任一项的球形颗粒的方法，其具有以下步骤：

(A)提供至少一种碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐或至少一种碱金属氢氧化物和任选至少一种化合物L的水溶液，所述化合物L选自有机胺和氨，

(B)提供总计包含至少两种过渡金属的至少两种过渡金属盐水溶液(B1)和(B2)，所述水溶液(B1)和(B2)具有不同的过渡金属摩尔比，

(C)通过如下方式在至少两个搅拌罐的搅拌罐级联中或在间歇式反应器中进行混合过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物或过渡金属碳酸盐氢氧化物的沉淀，从而在不同过渡金属浓度下产生沉淀：

(C1)将溶液(B1)和(B2)供入搅拌罐级联的各个搅拌罐中，或者

(C2)将溶液(B1)和(B2)在不同的时间或者以不同的量供入间歇式反应器中，

(D)除去因此沉淀的球形颗粒。

12.根据权利要求1-10中任一项的球形颗粒在制备锂化混合过渡金属氧化物中的用途。

13.制备锂化混合过渡金属氧化物的方法，其包括将根据权利要求1-10中任一项的球形颗粒与至少一种选自LiOH、Li₂O和Li₂CO₃的锂化合物混合，和使它们在600-1000℃的温度下相互反应。

14.颗粒形式的锂化混合过渡金属氧化物，其具有选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的至少两种过渡金属的阳离子，其中相对于所述混合过渡金属氧化物的半径绘出的至少一种过渡金属阳离子的浓度具有既不在所述颗粒的中心，也不在所述颗粒的边缘上的至少一个相对极值。

15.根据权利要求14的锂化混合过渡金属氧化物，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少两种过渡金属的阳离子浓度具有每种情况下既不在所述颗粒的中心，也不在所述颗粒的边缘上的至少一个相对极值。

16.根据权利要求14的锂化混合过渡金属氧化物，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少一种过渡金属的阳离子浓度具有至少一个转折点。

17.根据权利要求15的锂化混合过渡金属氧化物，其中相对所述颗粒的半径绘出的至少一种过渡金属的阳离子浓度具有至少一个转折点。

18.根据权利要求14-17中任一项的锂化混合过渡金属氧化物，其包含镍、钴和锰的阳离子和任选至少一种离子形式的其它过渡金属。