[发明专利]用于可再充电锂离子电池的阴极材料的前体

权利要求书

1.一种用于制造钴基氢氧化碳酸盐化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供包含Co源的第一水性溶液，

-提供包含Na₂CO₃的第二水性溶液，

-在高于70℃的温度下在沉淀反应器中混合两种溶液，从而沉淀出钴基氢氧化碳酸盐化合物，同时从反应器中抽空由沉淀反应形成的任何CO₂，其中所述化合物在所述反应器中的停留时间介于1小时和4小时之间，以及

-回收所述钴基氢氧化碳酸盐化合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二水性溶液由以下任一种组成：

-至少2N Na₂CO₃的溶液，或

-由介于0.5mol/L和3mol/L之间的Na₂CO₃和介于1mol/L和6mol/L之间的NaOH组成的溶液，其中所述Na₂CO₃中的Na含量与所述NaOH中的Na含量的两倍一样高或高于所述NaOH中的Na含量的两倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一水性溶液还包含Ni、Mn、Al、Mg和Ti中的任一种或多种的源。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含Co源的溶液包含CoSO₄，并且还包含MgSO₄、Al₂(SO₄)₃、NiSO₄和MnSO₄中的任一种或多种，其中Mg、Al、Ni和Mn中的任一种或多种以相对于介于Co含量的0.2mol％和5mol％之间的摩尔比存在。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述混合两种溶液的步骤期间，添加由TiO₂、MgO和Al₂O₃中的任一种或多种组成的纳米粉末。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述回收所述钴基氢氧化碳酸盐化合物的步骤包括将所述化合物转移到与所述沉淀反应器耦接的沉降反应器并且然后从所述沉降反应器中将沉降的化合物再循环到所述沉淀反应器的子步骤。

7.一种用于制造锂化钴基氧化物的方法，所述方法包括权利要求1至6中任一项所述的步骤，并且随后包括以下步骤：

-将所述钴基氢氧化碳酸盐化合物与Li源混合，以及

-在高于950℃的温度下在含氧气氛中烧结所述混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述沉淀的钴基氢氧化碳酸盐化合物包含介于0.1重量％和0.3重量％之间的作为杂质的Na，并且其中：

-在所述将所述钴基氢氧化碳酸盐化合物与Li源混合的步骤期间，或者

-在所述烧结所述混合物的步骤期间，

添加硫酸盐化合物，由此SO₄的摩尔量等于或高于Na的摩尔含量，并且随后包括用水洗涤所述锂化钴基氧化物并干燥所述锂化钴基氧化物的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述硫酸盐化合物为Li₂SO₄、NaHSO₄、CoSO₄和Na₂S₂O₈中的任一种。

10.具有孔雀石-斜方绿铜锌矿矿物结构的钴基氢氧化碳酸盐化合物，所述钴基氢氧化碳酸盐化合物是通过根据前述权利要求中的任一项所述的方法获得的。