製備鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器以及製備前體的方法
2023-10-06 19:49:34
製備鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器以及製備前體的方法
【專利摘要】本發明公開一種製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器、用於製備複合過渡金屬氫氧化物粒子的反應器和使用該反應器來製備複合過渡金屬氫氧化物粒子的方法，所述反應器具有封閉結構，所述封閉結構包含：固定的中空圓筒；具有與所述固定的中空圓筒相同的軸並且外徑小於所述固定的中空圓筒的內徑的旋轉圓筒；電動機，其用於發電，從而使所述旋轉圓筒能夠旋轉；設置在所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的旋轉反應區，其中在所述旋轉反應區中形成均勻地布置在旋轉軸方向上並且以相反方向旋轉的環形渦對；以及通過其使反應物流體流入所述旋轉反應區的進口，和通過其將反應物流體從所述旋轉反應區排出的出口，其中所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的距離對所述旋轉圓筒的外徑的比率高於0.05且低於0.4。
【專利說明】製備鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器以及製備前體的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及製備鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器以及製備所述前體的方法。
【背景技術】
[0002]行動裝置的技術發展和需求的增加已經使得對作為能源的二次電池的需求快速增加。在這些二次電池中，能量密度和電壓高、壽命長並且自放電低的鋰二次電池可商購獲得並且得到了廣泛的使用。
[0003]在鋰二次電池的成分中，正極活性材料在決定電池的容量和性能方面具有重要作用。
[0004]通常將具有優越的物理性質如優越的循環特性的鋰鈷氧化物(LiCoO2)用作正極活性材料。然而，用於LiCoO2的鈷是金屬，所謂的「稀有金屬」，其儲量低並且在有限的地區生產，因此供給不穩定。另外，由於鈷的供給不穩定並且對鋰二次電池的需求增加，因此，LiCoO2不利地昂貴。
[0005]在這些情況下，已經持續進行了與能夠替代LiCoO2的正極活性材料相關的研究。代表性替代物包括含有鎳(Ni)、錳(Mn)和鈷(Co)中的兩種以上過渡金屬的鋰複合過渡金
屬氧化物。
[0006]通過將鋰鎳氧化物(LiNiO2)的高電容、層狀結構的鋰錳氧化物(LiMnO2)中錳的熱穩定性和低價以及LiCoO2的穩定電化學性能組合，鋰複合過渡金屬氧化物顯示優越的電化學性能，但是其不易通過簡單的固體反應進行合成。
[0007]因此，通過如下製備鋰複合過渡金屬氧化物:使用溶膠-凝膠法、水熱法、噴霧熱解、共沉澱等單獨製備含有鎳(Ni)、錳(Mn)和鈷(Co)中的兩種以上過渡金屬的複合過渡金屬前體，將所述複合過渡金屬與鋰前體混合，接著混合併高溫焙燒。
[0008]就成本和生產效率來說，通常通過共沉澱製備複合過渡金屬前體。
[0009]在常規方法中，基於集中於球形粒子的形成如粒度的優化的研究，通過共沉澱製備複合過渡金屬前體，以製備在用作正極活性材料時顯示優越的放電容量、壽命和倍率特性的鋰複合過渡金屬氧化物。複合過渡金屬前體的結構性能以及其球形粒子的形成是非常重要的。
[0010]然而，常規的共沉澱反應器，例如連續攪拌釜反應器(CSTR)的問題在於控制複合過渡金屬前體的結構所耗費的停留時間長。
[0011]另外，由於停留時間長，因此使用常規的共沉澱反應器製備的前體粒子具有寬的粒度分布和不均勻的粒子形狀並且含有大量雜質。
[0012]另外，在使用常規共沉澱反應器製備前體粒子的情況下，不利地，難以將前體粒子的平均粒度調節為小於6 μ m的水平。
【發明內容】
[0013]技術問題
[0014]因此，為了解決上述問題和尚未解決的其它技術問題而完成了本發明。
[0015]作為多種廣泛且深入的研究和實驗的結果，本發明人已經發現:當在製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體時優化的反應區域中製備以相反方向旋轉的環形渦對時，停留時間可以顯著下降並且可以製備具有窄粒度分布和小平均粒度的前體粒子。基於這個發現，完成了本發明。
[0016]技術方案
[0017]根據本發明的一個方面，提供一種製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器，所述反應器具有封閉結構，所述封閉結構包含:固定的中空圓筒；具有與所述固定的中空圓筒相同的軸並且外徑小於所述固定的中空圓筒的內徑的旋轉圓筒；電動機，其用於發電，從而使所述旋轉圓筒能夠旋轉；設置在所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的旋轉反應區，其中在所述旋轉反應區中形成均勻地布置在旋轉軸方向上並且以相反方向旋轉的環形渦對；以及通過其使反應物流體流入所述旋轉反應區的進口，和通過其將反應物流體從所述旋轉反應區排出的出口，其中所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的距離對所述旋轉圓筒的外徑的比率高於0.05且低於0.4。
[0018]當使用常規的共沉澱反應器例如CSTR製備複合過渡金屬氫氧化物時，需要約6小時以上的長停留時間。
[0019]同時，當使用本發明的反應器製備複合過渡金屬氫氧化物時，需要最多約6小時的停留時間並且與CSTR相比，顯示單位體積的反應器的生產量提高約1.5倍至約10倍。
[0020]當固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率高於0.05時，可獲得所述效果。具體地，當固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率是0.05以下時，固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離過小，從而使得生產不可能進行。另外，雖然可能進行生產，但是不利地，產生的渦對的旋轉反應區的有效體積減小並且停留時間由此大大減少。
[0021]同時，一個渦對基本上用作一個小CSTR，並且沿著旋轉軸均勻布置的渦對由此與所連接的小CSTR起到相同的作用。隨著渦對數目的增加，流動性增強。
[0022]然而，因為一個渦對的尺寸基本上類似於固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離，所以隨著固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率增大，或者固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離增大，反應器中的渦對數目(「CSTR數目」)逐漸減少。
[0023]因此，與固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率高於
0.05且低於0.4時相比，當固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率是0.4以上時，由於渦對的低流動性而使得粒度分布窄並且平均粒度小的均勻前體粒子的形成更加困難。
[0024]另外，當固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率是0.4以上時，未觀察到沿著旋轉軸方向均勻布置並且以相反方向旋轉的環形渦對(「層流」渦流)、波渦流、調製波渦流和湍流渦流的連續渦流性能，並且由於旋轉圓筒的旋轉速度的提高，立即出現從層流渦流區向湍流渦流區的轉變。因此，渦對的流動性劣化並因此難以生產粒度分布窄並且平均粒度小的均勻前體粒子。
[0025]也就是說，儘管將使用本發明的反應器製備的複合過渡金屬氫氧化物製備成與使用CSTR製備的複合過渡金屬氫氧化物相比粒度分布小並且平均粒度小的均勻前體粒子，但是當固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間的距離對旋轉圓筒的外徑的比率低於0.4時，可獲得這種粒度分布和平均粒度的控制。
[0026]對於製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體即過渡金屬氫氧化物，最優地設計反應器。在這種情況下，反應物流體的運動粘度是0.4cP至400cP，並且單位重量消耗的功率是0.05ff/kg至100W/kg。將單位重量消耗的功率定義成旋轉圓筒的攪拌速度。
[0027]產生渦對的臨界雷諾數為約300。在旋轉反應區的整個表面上形成渦對，因為在具有相同軸的固定的中空圓筒和旋轉圓筒之間流動的流體因離心力而傾向於在固定的中空圓筒方向上移動，並因此當雷諾數是300以上時變得不穩定。
[0028]本發明的反應器使得能夠使用環形渦對生產與CSTR反應器的情況相比粒度更小的均勻前體粒子。
[0029]具體地 ，使用CSTR製備的複合過渡金屬氫氧化物具有6 μ m至10 μ m的最大平均粒度，但是本發明的反應器使得能夠製備平均粒度小於6μπ?的前體粒子。自然，可使用本發明的反應器製備平均粒度為6μπ?以上的複合過渡金屬氫氧化物。
[0030]另外，與使用CSTR製備的複合過渡金屬氫氧化物相比，使用本發明的反應器製備的複合過渡金屬氫氧化物的粒度分布更小。從該粒度分布轉換的變異係數在0.2至0.7的範圍內。變異係數是通過將標準偏差除以平均粒徑(D50)而獲得的值。
[0031]在本發明的一個【具體實施方式】中，複合過渡金屬氫氧化物的平均粒度為Ιμπι至8 μ m，，更具體地為Ιμπι至5μπι。在這種情況下，變異係數可以在0.2至0.7的範圍內。
[0032]同時，進口和/或出口包括包含兩個以上進口和/或出口的結構，並且更具體地包括其中兩個以上進口和/或出口在固定圓筒上彼此間隔預定距離的結構。
[0033]在本發明的一個【具體實施方式】中，反應器可以包含一個進口和一個出口，並且在一些情況下，包含兩個以上的在出口方向上以預定距離排列的進口。
[0034]因此，在出口方向上以預定距離排列兩個以上進口的情況下，可以將原料注入一個進口中並且可以將塗布材料注入其它進口中。
[0035]另外，旋轉圓筒的外表面具備用於促進反應物混合的突起。
[0036]本發明還提供一種使用所述反應器製備複合過渡金屬氫氧化物粒子的方法。
[0037]根據本發明的製備方法的特徵在於通過如下生產複合過渡金屬氫氧化物粒子:將包含兩種以上過渡金屬鹽的水溶液和形成絡合物的添加劑的水溶液的原料以及用於將原料水溶液的PH維持在10至12範圍內的鹼性水溶液通過進口注入反應器的旋轉反應區中，並且在非氮氣氣氛下進行共沉澱反應I至6小時。複合過渡金屬氫氧化物粒子可通過出口獲得。
[0038]優選地，過渡金屬鹽具有在焙燒期間容易分解和揮發的陰離子，並且可以是硫酸鹽或硝酸鹽。過渡金屬鹽的實例包括但不限於選自硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳、硝酸鎳、硝酸鈷和硝酸猛中的一種或兩種以上。
[0039]另外,鹼性水溶液的實例包括氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鋰水溶液等。優選地，鹼性水溶液可以是氫氧化鈉水溶液，但是不限於此。[0040]在一個優選實施方式中，原料水溶液可以進一步包含可與過渡金屬形成絡合物的添加劑和/或鹼金屬碳酸鹽。添加劑可為例如銨離子供體、乙二胺化合物、檸檬酸化合物等。銨離子供體的實例包括氨水、硫酸銨水溶液、硝酸銨水溶液等。鹼金屬碳酸鹽可選自碳酸銨、碳酸鈉、碳酸鉀和碳酸鋰。在一些情況下，也可以使用兩種以上這些鹼金屬碳酸鹽的組合。
[0041]可以考慮含過渡金屬的鹽的量、pH等而適當地選擇添加劑和鹼金屬碳酸鹽的添加量。
[0042]本申請的發明人認識到當根據本發明的製備方法製備複合過渡金屬氫氧化物時可減少形成絡合物的添加劑如氨水溶液的量。
[0043]在本發明的一個【具體實施方式】中，基於兩種以上過渡金屬鹽的總量，氨水溶液的添加量是5摩爾％至90摩爾％。
[0044]與使用CSTR製備複合過渡金屬氫氧化物的情況相比，根據本發明的製備方法，僅使用約60%添加劑製備複合過渡金屬氫氧化物的情況可以以相對低成本提供鋰複合過渡金屬氧化物。
[0045]複合過渡金屬氫氧化物可以是由下式I表示的化合物:
[0046]M(OHh)2 (I)
[0047]其中M包含選自N1、Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr和第二周期過渡金屬中的兩種以上；並且O≤X≤0.8。
[0048]在式I中，M包含選自上文定義的元素中的兩種以上。在一個優選實施方式中，M包含選自N1、Cc^PMn的一種以上過渡金屬，並且以使得鋰複合過渡金屬氧化物可顯示過渡金屬的至少一種物理性質的方式構成。特別優選地，M包含選自N1、Co和Mn的兩種過渡金屬或其全部。
[0049]作為M包含N1、Co、Mn等的化合物的一個優選實施方式，可以使用由下式2表示的化合物。
[0050]NibMncC0l_(b+c+d)M，，d (OH1J2 ⑵
[0051]其中0.3 ≤ b ≤ 0.9,0.1 ≤ c ≤ 0.6，O ≤ d ≤ 0.l，b+c+d ≤ 1，0 ≤ x ≤0.8 且M」是選自Al、Mg、Cr、Ti和Si的一種或兩種以上。也就是說，式I的化合物可以是包含N1、Co和Mn並且被選自Al、Mg、Cr、Ti和Si的一種或兩種以上部分置換的式2的化合物。
[0052]式2的化合物含有高的Ni含量並因此特別優選地用於高容量的鋰二次電池用正極活性材料的製備。
[0053]與使用CSTR的複合過渡金屬氫氧化物相比，所述複合過渡金屬氫氧化物具有優越的結晶性。具體地，可以基於源自用於製備過渡金屬氫氧化物的過渡金屬鹽的雜質的含量評價結晶性。
[0054]本申請的發明人證明了，基於複合過渡金屬氫氧化物粒子的總重量，所述複合過渡金屬氫氧化物含有0.4重量％以下的源自用於製備過渡金屬氫氧化物的過渡金屬鹽的雜質。
[0055]雜質可以是含有硫酸根離子(S042_)的鹽離子。源自含硫酸根離子(S042_)的鹽離子的過渡金屬鹽可以是硫酸鹽並且硫酸鹽的實例包括硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳等。硫酸鹽可以單獨使用或以兩種以上組合使用。[0056]在一些情況下，含硫酸根離子(SO/—)的鹽離子可以進一步含有硝酸根離子(N03_)並且硝酸根離子可源自過渡金屬鹽，包括硝酸鎳、硝酸鈷和硝酸錳。
[0057]更優選地，基於複合過渡金屬氫氧化物粒子的總重量，含硫酸根離子(SO/—)的鹽離子的含量是0.3重量％至0.4重量％。
[0058]測量前體中存在的含量的方法可以變化並且優選地，可以使用下文限定的使用離子色譜進行檢測。
[0059]本發明還提供通過將所述前體粒子與鋰前體一起焙燒而製備的鋰複合過渡金屬氧化物。
[0060]在本領域中熟知用於製備鋰複合過渡金屬氧化物的過渡金屬前體和含鋰材料的反應條件並且在本文中省略其詳細描述。
[0061]可以使用鋰前體而沒有特別限制並且其實例包括氫氧化鋰、碳酸鋰、氧化鋰等。優選地，鋰前體是碳酸鋰(Li2CO3)和/或氫氧化鋰(LiOH)。
[0062]同時，錳(Mn)容易被氧化並且變成Mn3+。例如，Mn3+使得與Ni2+形成均勻的複合氧化物困難。因此，常規的共沉澱法包括進一步引入添加劑以防止形成Mn氧化物。因為根據本發明的製備方法是在密封反應器中進行的，所以能消除因在反應溶液中引入外部空氣而造成的Mn氧化物的形成的風險。
[0063]因此，有利地，根據本發明的製備方法在非氮氣氣氛下進行而不添加還原劑如氮氣，由此有利地減少了氮氣添加成本並且提高了加工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0064]圖1是示出根據本發明的一個實施方式的反應器的示意性側視圖；
[0065]圖2是示出在圖1的反應器的旋轉反應區中產生的環形渦對和反應物流體的流動行為的不意圖；
[0066]圖3是示出根據本發明的另一實施方式的反應器的示意性側視圖；
[0067]圖4是示出在CSTR和根據本發明的反應器之間的單位重量消耗的功率的比較的圖；
[0068]圖5是示出實施例1的前體粒子(平均粒徑(D50):4.07 μ m)的粒度分布的圖；
[0069]圖6a和圖6b是作為本發明的具體實例的實施例1和比較例I的SEM圖像；並且
[0070]圖7是示出根據本發明的一個實施方式的方法製備的鋰二次電池的電化學性能的圖。
【具體實施方式】
[0071]現在，將參考以下實例更詳細地描述本發明。僅為了說明本發明而提供這些實施例並且不應將其視為限制本發明的範圍和主旨。
[0072]圖1是示出根據本發明的一個實施方式的反應器的示意性側視圖，圖2是示出在圖1的反應器的旋轉反應區中產生的環形渦對和反應物流體的流動行為的示意圖，並且圖3是示出根據本發明的另一實施方式的反應器的示意性側視圖。
[0073]參考圖1，根據本發明的製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器100包含安裝在固定的中空圓筒110中的旋轉圓筒120，其中旋轉圓筒120具有與固定的中空圓筒110相同的旋轉軸並且其外徑(2Xr2)小於固定的中空圓筒的內徑(2Xrl)，在固定的中空圓筒110和旋轉圓筒120之間形成有旋轉反應區，在固定的中空圓筒110上形成有通過其將反應物流體注入旋轉反應區中的多個進口 140、141和142以及通過其將反應物流體從旋轉反應區排出的出口 150，並且在固定的中空圓筒110的側部設置有用於發電，從而使旋轉圓筒120能夠旋轉的電動機130。
[0074]固定的中空圓筒110和旋轉圓筒120之間的距離(d)對旋轉圓筒120的外徑(r2)的比率(d/r2)決定旋轉反應區的有效體積。
[0075]參考圖1和圖2，當通過由電動機130所發的電使旋轉圓筒120旋轉並且雷諾數達到臨界水平時，通過進口 140、141和142注入到旋轉反應區中的反應物流體如複合過渡金屬氫氧化物水溶液、氨水溶液和氫氧化鈉水溶液收到來自旋轉圓筒120的在固定的中空圓筒110方向上的離心力並因此變得不穩定。結果，均勻地排列沿著旋轉軸方向以相反方向旋轉的環形渦對160。
[0076]環形渦對160在重力方向上的長度基本上等於固定的中空圓筒110和旋轉圓筒120之間的距離⑷。
[0077]為了防止在旋轉圓筒120的旋轉期間空氣滲透到旋轉軸和軸承環(bear ring)之間的間隙中，可以使用密封材料如O形環密封旋轉軸。
[0078]參考圖1和圖3，可以將反應物材料如過渡金屬鹽水溶液、氨水溶液和氫氧化鈉水溶液通過進口 140注入旋轉反應區中，並且可以將不同種類的材料如塗布材料通過進口141或進口 142注入旋轉反應區中。
[0079]如圖3中所示，根據本發明的另一實施方式的反應器包含儲存反應物流體如過渡金屬鹽水溶液、氨水溶液和氫氧化鈉水溶液的儲槽180和181，以及控制注入旋轉反應區中的反應物流體的量的計量泵170。
[0080]可以使用計量泵170將過渡金屬鹽水溶液注入旋轉反應區中，而考慮到停留時間，可以使用計量泵170將氫氧化鈉水溶液可變地注入旋轉反應區中使得將pH維持在預定水平，並且可以通過計量泵170連續供給氨水溶液。
[0081]在反應完成之後，通過出口 150獲得複合過渡金屬氫氧化物。
[0082]反應器100可以進一步包含安裝在固定的中空圓筒110上的換熱器，以控制在固定的中空圓筒Iio和旋轉圓筒120之間的旋轉反應區中使用渦對160將反應物流體混合的過程中的反應溫度，並且換熱器可以選自在本發明所屬領域中熟知的換熱器。
[0083]圖4是示出在CSTR和根據本發明的反應器之間的單位重量消耗的功率的比較的圖。4L CSTR在前體合成中消耗1，200?l，500rpm的旋轉功率以獲得期望的粒度。當轉化成單位重量的旋轉功率時，該功率為約13W/kg至約27W/kg(A區)。同時，根據本發明的
0.5L反應器使得可在600rpm至1，400rpm的旋轉功率範圍內合成具有期望粒度的前體。當轉化成單位重量的旋轉功率時，該功率為約lW/kg至約8W/kg(B區)。
[0084]也就是說，與CSTR相比，本發明的反應器使得可以以更低的單位重量的攪拌功率合成具有期望粒度的前體。這是指與CSTR相比，本發明的反應器具有優越的攪拌效率。
[0085]
[0086]將硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳以比率(摩爾比)0.50:0.20:0.30混合，製備1.5M過
渡金屬水溶液並然後製備3M氫氧化鈉水溶液。作為氨溶液，製備其中銨離子以25重量％溶解的水溶液。
[0087]使用計量泵將所製備的過渡金屬水溶液注入反應器中持續I小時的停留時間。使用計量泵將氫氧化鈉水溶液可變地注入，使得將PH維持在11.0。基於過渡金屬水溶液，以30摩爾％的濃度連續供給氨水溶液。
[0088]平均停留時間是I小時，將反應在達到正常狀態之後繼續進行20小時，並且將所得的鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體用蒸餾水洗滌數次，並且在120°C恆溫乾燥器中乾燥24小時，從而製備鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體。
[0089]
[0090]以與實施例1中相同的方式製備鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體，不同之處在於，供給量發生變化以將停留時間調節為2小時。
[0091]〈實施例3>
[0092]以與實施例1中相同的方式製備鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體，不同之處在於，供給量發生變化以將停留時間調節為3小時。
[0093]
[0094]以與實施例 1中相同的方式製備鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體，不同之處在於，供給量發生變化以將停留時間調節為6小時。
[0095]
[0096]以與實施例4中相同的方式製備鎳-鈷-錳複合過渡金屬前體，不同之處在於，使用連續攪拌釜反應器(CSTR)並且以過渡金屬水溶液的50摩爾％的濃度添加氨水溶液。
[0097]_根據停留時間比較單位反應器體積的生產量
[0098]對根據實施例1至4和比較例I中使用的反應器的體積的生產量進行比較並且將由此獲得的結果示於下表1中。
[0099]表1
【權利要求】
1.一種製備鋰二次電池用鋰複合過渡金屬氧化物的前體的反應器，所述反應器具有封閉結構，所述封閉結構包含: 固定的中空圓筒； 旋轉圓筒，其具有與所述固定的中空圓筒相同的軸，並且所述旋轉圓筒的外徑小於所述固定的中空圓筒的內徑； 電動機，其用於發電，從而使所述旋轉圓筒能夠旋轉； 設置在所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的旋轉反應區，其中在所述旋轉反應區中形成均勻地布置在旋轉軸方向上並且以相反方向旋轉的環形渦對；以及 進口和出口，通過所述進口使反應物流體流入所述旋轉反應區，以及通過所述出口將所述反應物流體從所述旋轉反應區排出， 其中所述固定的中空圓筒和所述旋轉圓筒之間的距離對所述旋轉圓筒的外徑的比率高於0.05且低於0.4。
2.根據權利要求1所述的反應器，其中所述反應物流體的運動粘度是0.4cP至400cP，並且其單位重量消耗的功率是0.05ff/kg至100W/kg。
3.根據權利要求1所述的反應器，其中所述渦對的臨界雷諾數是300以上。
4.根據權利要求1所 述的反應器，其中所述進口包含兩個以上進口。
5.根據權利要求4所述的反應器，其中所述兩個以上進口在所述出口的方向上以預定距離排列成線。
6.一種使用權利要求1至5中任一項的反應器製備複合過渡金屬氫氧化物粒子的方法，所述方法包括: 將包含兩種以上過渡金屬鹽的水溶液和形成絡合物的添加劑的水溶液的原料以及用於將所述原料的水溶液的pH維持在10至12範圍內的鹼性水溶液通過進口注入所述反應器的旋轉反應區中；以及 在非氮氣氣氛下進行共沉澱反應I小時至6小時。
7.根據權利要求6所述的方法，其中基於所述兩種以上過渡金屬鹽的總量，所述形成絡合物的添加劑的水溶液的存在量是0.01重量％至10重量％。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述形成絡合物的添加劑的水溶液是氨水溶液。
9.根據權利要求6所述的方法，其中所述過渡金屬鹽是硫酸鹽和/或硝酸鹽。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述硫酸鹽包含選自硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸錳中的一種或兩種以上，並且所述硝酸鹽包含選自硝酸鎳、硝酸鈷和硝酸錳中的一種或兩種以上。
11.根據權利要求6所述的方法，其中所述複合過渡金屬氫氧化物是由下式I表示的化合物: M(OHh)2 (I) 其中M包含選自N1、Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、Cr和第二周期過渡金屬中的兩種以上；並且O≤X≤0.8。
12.根據權利要求11所述的方法，其中M包含選自N1、Co和Mn中的兩種過渡金屬或全部。
【文檔編號】C01D15/00GK103945934SQ201280056832
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2012年2月1日
【發明者】樸炳天, 姜成勳, 申昊錫, 樸商珉, 樸洪奎 申請人:株式會社Lg 化學