相关申请的交叉引用本申请要求于2022年9月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0116495号的优先权权益，所述专利申请的公开内容通过引用以其完整的形式并入本文中。本发明涉及一种制备正极活性材料前体的方法。
背景技术：
1、随着对于移动装置的技术开发和需求的增加，对作为能量来源的二次电池的需求已经显著增加。在这些二次电池中，能量密度高、电压高、循环寿命长且自放电率低的锂二次电池已经被商用化并被广泛使用。
2、已经使用锂过渡金属氧化物作为锂二次电池的正极活性材料，并且在这些氧化物中，主要使用工作电压高且容量特性优异的锂钴氧化物诸如licoo2。然而，licoo2由于因脱锂引起的不稳定的晶体结构而具有非常差的热性能并且昂贵，因此在使用大量licoo2作为用于诸如电动车辆的应用的电源方面存在局限。
3、已经开发了锂锰氧化物(limno2或limn2o4)、锂铁磷酸盐化合物(lifepo4等)或锂镍氧化物(linio2等)作为替代licoo2的材料。在这些材料中，已经更积极地对由于约200mah/g的高可逆容量而可以容易实现大容量电池的锂镍氧化物进行了研究和开发。然而，linio2的问题在于，linio2的热稳定性比licoo2更差，并且当在充电状态下由于外部压力而发生内部短路时，正极活性材料自身分解，从而引起电池的破裂和着火。
4、因此，作为在保持linio2的优异可逆容量的同时改善低热稳定性的方法，已经开发了其中一部分镍被钴置换的lini1-αcoαo2(α=0.1至0.3)、或者其中一部分镍被mn和co置换的镍钴锰类锂复合金属氧化物(在下文中称为“ncm类锂氧化物”)。另外，已经提出了具有金属组成的浓度梯度的锂过渡金属氧化物，从而在具有优异的输出特性的同时，解决由金属元素溶出引起的稳定性问题。
5、制备正极活性材料的方法的实例包括：通过使用连续搅拌槽反应器(cstr)制备正极活性材料前体，然后将该正极活性材料前体与锂原料烧结来制备正极活性材料的方法；以及通过使用间歇式反应器制备正极活性材料前体，然后将该正极活性材料前体与锂原料烧结来制备正极活性材料的方法。连续搅拌槽反应器在添加原料并进行共沉淀的同时排出由粒子构成的前体，对于间歇式反应器，根据反应器的体积添加原料并且反应持续预定时间，在反应完成之后排出前体。
6、通常，通过使用连续搅拌槽反应器制备的正极活性材料前体可以通过引入原料、使原料共沉淀同时排出前体来改善正极活性材料前体的生产率，但由于原料的引入和产物的排出是同时连续进行的，所以反应器中产生的正极活性材料前体的停留时间和反应时间可能存在偏差，因此存在所产生的正极活性材料前体粒子的尺寸和粒度分布不均匀的问题。
7、另外，使用间歇式反应器制备的正极活性材料前体具有均匀的粒度和粒度分布，但当使用间歇式反应器制备前体时，前体种子形成步骤和前体粒子生长步骤在反应器中同时进行，因此对于每次反应难以再现或预测相同的粒度分布和平均粒度。另外，在通过间歇式反应器进行大规模生产期间，反应器越大，搅拌器的转动速度越快，因此在设备方面存在困难。由于应用的设备不完善，导致种子品质分散的可能性高，从而引起在品质再现性方面的问题，最终引起产品品质的问题。
8、[现有技术文献]
9、[专利文献]
10、(专利文献1) 韩国专利申请公开第2012-0049227号
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明的一个方面提供一种以可再现方式制备粒度分布窄的正极活性材料前体的方法。
3、技术方案
4、根据本发明的一个方面，提供一种制备正极活性材料前体的方法，所述方法使用其中反应器和连续式粉碎机连接的反应装置，该方法包括以下步骤：
5、(s1) 将包括含过渡金属的溶液、含铵离子的溶液和碱性水溶液的反应溶液引入反应器中以形成并排出正极活性材料前体种子；和
6、(s2) 将从反应器中排出的正极活性材料前体种子引入连续式粉碎机中，并将正极活性材料前体种子排出并再次引入反应器中，
7、其中步骤(s1)和步骤(s2)同时进行。
8、有益效果
9、根据本发明，能够制备尺寸均匀且粒度分布窄的正极活性材料前体。
1.一种制备正极活性材料前体的方法，所述方法使用其中反应器和连续式粉碎机连接的反应装置，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法在步骤(s2)之后还包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的方法，其中上述步骤(s2)进行0.5小时至24小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述连续式粉碎机的转速为500 rpm至4,500 rpm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含过渡金属的溶液包含选自镍、锰、钴、钨、钼、铬和铝中的一种以上金属的阳离子。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述含铵离子的溶液包含选自nh4oh、(nh4)2so4、nh4no3、nh4cl、ch3coonh4和nh4co3中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱性水溶液包含选自碱金属的水合物、碱金属的氢氧化物、碱土金属的水合物和碱土金属的氢氧化物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述正极活性材料前体的根据以下式1的跨度值为2.5以下：