[发明专利]多晶金属氧化物、其制备方法以及包括该多晶金属氧化物的制品

权利要求书

1.一种颗粒，包括：

多个晶粒，所述晶粒包括一种第一组合物，所述第一组合物具有层状α-NaFeO₂型结构并且包括锂、镍、钴和氧；

晶界，所述晶界在多个晶粒的相邻晶粒之间，并且包括一种第二组合物，所述第二组合物具有层状α-NaFeO₂型结构、立方结构、或其组合，

其中晶界中钴的浓度大于晶粒中钴的浓度。

2.根据权利要求1所述的颗粒，

具有50至1000纳米的平均晶界长度，

具有1至200纳米的平均晶界厚度，

其中所述晶界具有50至1000纳米的长度，其中所述长度平行于相邻晶粒表面，并且

其中所述晶界具有1至20纳米的厚度，其中所述厚度垂直于晶粒表面。

3.根据权利要求1所述的颗粒，其中

所述第二组合物包括每摩尔第二组合物中0.1至1.3摩尔剂量的锂，

每摩尔第二组合物中0.1至0.95摩尔剂量的镍，

每摩尔第二组合物中0.02至0.99摩尔剂量的钴，以及

每摩尔第二组合物中1.7至2.3摩尔剂量的氧。

4.根据权利要求1所述的颗粒，其中

第一组合物进一步包括一种其他金属，其中所述第一组合物的其他金属在每摩尔第一组合物中存在0.01至0.9摩尔剂量；

所述第一组合物的其他金属包括Mg、Sr、Ca、Cu、Zn、Mn、Al、V、Ba、Zr、Ti、Cr、Fe、Mo、B，或者它们的组合。

5.根据权利要求1所述的颗粒，其中

第二组合物进一步包括一种其他金属，其中所述第二组合物的其他金属在每摩尔第二组合物中存在0.01至0.9摩尔剂量；

所述第二组合物的其他金属包括Mg、Sr、Ca、Cu、Zn、Mn、Al、V、Ba、Zr、Ti、Cr、Fe、Mo、B，或者它们的组合。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中所述第一组合物进一步包含钴，所述钴的浓度范围为每摩尔第一组合物0.01至0.5摩尔。

7.根据权利要求6所述的颗粒，其中所述第一组合物进一步包含钴，所述钴的浓度范围为每摩尔第一组合物0.01至0.3摩尔。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中

所述第一组合物包括Mn，并且Mn在第一组合物中以每摩尔第一组合物0.01至0.6摩尔剂量存在。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中

第二组合物包括Mn，并且Mn在第二组合物中以每摩尔第二组合物0.01至0.6摩尔剂量存在。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中所述第一组合物包括浓度为每摩尔第一组合物0.91至0.99摩尔的镍。

11.根据权利要求10所述的颗粒，其中所述第一组合物包括浓度为每摩尔第一组合物0.92摩尔的镍。

12.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中所述第一组合物包括：

每摩尔第一组合物0.1至1.3摩尔剂量的锂；

每摩尔第一组合物0.1至0.79摩尔剂量或每摩尔第一组合物0.91至0.99摩尔剂量的镍；以及

每摩尔第一组合物0.01至0.5摩尔剂量的钴。

13.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中

钴在晶粒中的浓度为0.25至17原子百分比，并且

钴在晶界中的浓度为0.5至32原子百分比，其各自基于颗粒的总原子组成而言。

14.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，进一步包括在颗粒表面的表层，其中所述表层包括Zr、Al、Ti、Al、B或Si、或者它们的组合的氧化物、磷酸盐，焦磷酸盐，氟磷酸盐，碳酸盐，氟化物，氟氧化物或它们的组合。

15.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中在横截面上所述的晶界基本上为直线。

16.根据权利要求1至5任意一项所述的颗粒，其中所述的晶界表面取向与颗粒最接近外表面的切线取向不同。