[发明专利]二次电池用正极活性材料前体、正极活性材料以及包含正极活性材料的锂二次电池

权利要求书

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是一次粒子聚集而成的二次粒子，

其中所述二次粒子包含：

包含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)的核部；和

围绕所述核部的表面且包含镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)和铝(Al)的壳部，

其中所述核部和所述壳部由棒状一次粒子构成，以及

在所述壳部中的一次粒子的平均长轴长度小于在所述核部中的一次粒子的平均长轴长度。

2.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中相对于全部金属元素的总摩尔数，所述壳部含有5摩尔％以上的量的铝(Al)。

3.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述壳部的厚度是所述二次粒子的总直径的15％以下。

4.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述壳部以1μm以下的厚度形成。

5.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述核部和所述壳部的一次粒子的长径比在3至15的范围内。

6.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述核部的一次粒子以使得所述一次粒子的长轴从所述二次粒子的中心朝向表面方向的方式取向。

7.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述核部的一次粒子的平均长轴长度:所述壳部的一次粒子的平均长轴长度的比率在2:1至10:1的范围内。

8.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述核部的一次粒子的平均长轴长度在300nm至1μm的范围内。

9.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述壳部的一次粒子的平均长轴长度在100nm至250nm的范围内。

10.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述核部包含由式1表示的过渡金属氢氧化物：

[式1]

Ni_x1Co_y1Mn_z1(OH)₂

其中，在式1中，

0.7≤x1≤0.98，0＜y1＜0.3，0＜z1≤0.3。

11.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料前体，其中所述壳部包含由式2表示的过渡金属氢氧化物：

[式2]

Ni_x2Co_y2Mn_z2Al_s2(OH)₂

其中，在式2中，

0＜x2≤0.95，0＜y2≤0.5，0＜z2≤0.5，0.05≤s2≤0.5。

12.一种制备权利要求1所述的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：

在向反应器中添加含有镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)的阳离子的含过渡金属溶液、碱性水溶液和铵溶液的同时通过共沉淀反应形成核部；以及

在形成所述核部之后，在向所述反应器中进一步添加含有镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)的阳离子的含过渡金属溶液、碱性水溶液、铵溶液和含铝(Al)溶液的同时通过共沉淀反应形成壳部。

13.一种制备二次电池用正极活性材料的方法，所述方法包括：

将根据权利要求12制备的正极活性材料前体与锂源混合，以及

烧结混合物以形成锂过渡金属氧化物。