[发明专利]用于锂离子电池组的混合过渡金属氧化物

权利要求书

1.一种生产颗粒形式的混合氧化物的方法，所述混合物氧化物包含锂的阳离子以及选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的过渡金属中至少两种的阳离子，所述方法包括如下步骤：

-生产或提供至少一种选自各自包含选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的过渡金属中至少两种的阳离子的过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物和过渡金属碳酸盐氢氧化物的化合物的球形颗粒，其中在每种情况下在球形颗粒的半径上描绘的球形颗粒中至少一种过渡金属阳离子的浓度具有至少一个既不在所述颗粒的中央也不在其边缘的相对极值，

-通过将所生产或提供的球形颗粒和至少一种选自Li₂O、LiOH、LiNO₃、Li₂SO₄、LiCl或Li₂CO₃的锂化合物混合而生产一种混合物，

-任选地使所生产的混合物进行进一步处理，

-使已经生产且已经任选进行进一步处理的混合物进行在800-950℃的温度下的处理，以形成颗粒形式的混合氧化物，其包含锂的阳离子以及选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的过渡金属中至少两种的阳离子，其中在该混合氧化物的颗粒中，

在每种情况下在所述颗粒的半径上描绘的至少一种过渡金属阳离子的浓度具有的浓度梯度在从所述颗粒的半径的0-80％的点直到所述颗粒的半径的80-100％的点的范围内，

其中这两个点相互间隔所述颗粒的半径的至少5％，

以及在每种情况下在所述颗粒的半径上描绘的锂阳离子的浓度基本恒定。

2.根据权利要求1的方法，其中已经生产且已经任选进行进一步处理的混合物的处理在800-950℃的温度下进行至少6.5小时到至多12小时的期间。

3.根据权利要求2的方法，其中已经生产且已经任选进行进一步处理的混合物的处理在800-950℃的温度下进行至少6.5小时到至多8小时的期间。

4.根据权利要求1的方法，其中浓度梯度基于浓度梯度范围内的最低浓度为至少10％。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中至少一种选自过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物和过渡金属碳酸盐氢氧化物的化合物的所述球形颗粒的生产或提供包括如下步骤：

(A)提供至少一种选自碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐和碱金属氢氧化物的化合物的水溶液(A)以及任选地，至少一种选自有机胺和氨的化合物L，

(B)提供过渡金属盐的至少两种水溶液(B1)和(B2)，其包含至少两种选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的过渡金属的全体的阳离子，其中水溶液(B1)和(B2)具有不同摩尔比的过渡金属阳离子，

(C)在(C1)包括至少两个搅拌釜的搅拌釜级联中或者在(C2)分批反应器中将所述至少一种水溶液(A)和任选地，所述至少一种化合物L与所述至少两种水溶液(B1)和(B2)合并，以沉淀至少一种选自各自包含选自镍、钴、锰、钛、钒、铬和铁的过渡金属中至少两种的阳离子的过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物和过渡金属碳酸盐氢氧化物的化合物的球形颗粒，其中

(C1)将溶液(B1)和(B2)供入所述搅拌釜级联中的各搅拌釜中，或者

(C2)在不同的时间或者以不同的量将溶液(B1)和(B2)供入所述分批反应器中，

以在不同过渡金属浓度下引起沉淀，从而使得在每种情况下在所述颗粒的半径上描绘的至少一种过渡金属阳离子在沉淀的球形颗粒中的浓度具有至少一个既不在所述颗粒的中央也不在其边缘的相对极值，

(D)取出如此沉淀的球形颗粒。

6.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中在所生产或提供的至少一种选自过渡金属碳酸盐、过渡金属氢氧化物和过渡金属碳酸盐氢氧化物的化合物的球形颗粒中，在每种情况下在所述颗粒的半径上描绘的至少两种过渡金属各自的阳离子的浓度具有至少一个既不在所述颗粒的中央也不在其边缘的相对极值。