一種新型nca材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明提供一種NCA材料及其制備方法，具體地說，是一種六氟磷酸銨包覆NCA材 料及其制備方法;屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] NCA由前驅(qū)體高溫燒結(jié)過后的產(chǎn)品，容量很高可達190mAh/g。但是有兩個重要問題 存在。
[0003] 第一:為了使產(chǎn)品結(jié)晶更完全、晶格更完善，純度更高。燒結(jié)過程都采取富鋰燒結(jié) 就是配料時鋰源相對過量。這就導致一次燒結(jié)出來的料pH值很高在13左右，pH值過高將導 致(1)不宜存儲，極易吸水。（2)做電池和漿時，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，漿料呈果凍狀分散不開，不能 涂布。
[0004] 第二:NCA材料的循環(huán)性能不是很好，一般要對該材料進行包覆，提高其循環(huán)性能， 這樣才能提高其使用價值。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，目前，本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中對于pH值過高，一般采用水洗或 者其他溶劑來洗。主要是洗去NCA材料表面的鋰(高溫燒結(jié)時，多余的鋰會升華或者迀移到 材料表面），但是這樣會導致材料容量降低，對于循環(huán)性能不好一般采取包覆這種手段，來 提高循環(huán)性能;然而矛盾的是，水洗以后再包覆的話，二燒的溫度對其PH值影響很高同時也 影響它的包覆情況，溫度過低沒有完全包覆上去，溫度過高PH值也隨之上去。下表是水洗后 PH值隨溫度變化實驗所得結(jié)果。
[0007] 水洗之后再包覆做電池循環(huán)性能得到提高最好的是450°C時候，衰減致80 %大概 有600次左右。但是它pH值很高做電池有凝膠現(xiàn)象。
[0008] 包覆以后再水洗就存在另外一個情況了，燒結(jié)好的包覆層在水洗攪拌過程中會將 包覆層破壞，使其循環(huán)性能得不到很好的提高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不僅可以降低其pH值還能改善NCA材料 的循環(huán)性能新型NCA材料及其制備方法。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的前一個技術(shù)方案是這樣的：
[0011] -種新型NCA材料，所述的新型NCA材料為六氟磷酸銨包覆NCA材料。
[0012] 進一步的，上述的新型NCA材料，每千克NCA材料包覆有六氟磷酸銨10克。
[0013] 本發(fā)明提供的后一個技術(shù)方案是這樣的：
[0014] 上述的新型NCA材料的制備方法，依次包括下述步驟：
[0015] 1)將六氟磷酸銨，溶解在去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入NCA材料，充分混 合攪拌使其混合均勻；
[0016] 2)放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛400-500°C燒結(jié)2-4個小時；
[0017] 所述的六氟磷酸銨，去離子水、NCA材料的質(zhì)量比為：1:20-30:80-120。
[0018] 進一步的，上述的新型NCA材料的制備方法，所述的六氟磷酸銨，去離子水、NCA材 料的質(zhì)量比為:1:25:100。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案NCA加入水中，表層鋰就會和水反應(yīng)生成 LiOH，LiOH和溶解在水中的六氟磷酸銨反應(yīng)生成六氟磷酸鋰，多余的六氟磷酸銨在烘干的 時候就會均勻包覆在NCA材料表面，高溫燒結(jié)時晶格中微量的水和內(nèi)部迀移出的鋰以及包 覆在表面的六氟磷酸銨反應(yīng)生成六氟磷酸鋰包覆在NCA材料表面，從而大大降低材料的pH 值。六氟磷酸鋰是電解液的最主要成分之一，是鋰離子充放電過程中的載體，從而能提高循 環(huán)性能。通過測試450°C燒結(jié)三個小時，測其pH= 10.25。
【附圖說明】
[0020] 圖1是NCA材料水洗后包覆的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)圖；
[0021 ]圖2是NCA材料包覆后水洗的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)圖；
[0022]圖3是包覆六氟磷酸銨的NCA材料容量和循環(huán)數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施，對本發(fā)明的權(quán)利要求做進一步的詳細說明，任何人在本發(fā)明 權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的有限次的修改，仍在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
[0024] 實施例1
[0025]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過下述步驟制得：1)將20g六氟磷酸銨，溶 解在500g去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入1.6kg的NCA(鎳鈷鋁酸鋰)材料，充分混合 攪拌使其混合均勻；
[0026] 2)放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛400°C燒結(jié)4小時即得。
[0027] 實施例2
[0028]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過下述步驟制得：1)將20g六氟磷酸銨，溶 解在600g去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入2.4kg的NCA (鎳鈷鋁酸鋰)材料，充分混合 攪拌使其混合均勻；
[0029]放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛500°C燒結(jié)2小時即得。
[0030] 實施例3
[0031]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過下述步驟制得：1)將20g六氟磷酸銨，溶 解在400g去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入1.6kg的NCA(鎳鈷鋁酸鋰)材料，充分混合 攪拌使其混合均勻；
[0032] 2)放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛500°C燒結(jié)2小時即得。
[0033] 為了更好的說明本發(fā)明的優(yōu)點，下面給出市場上常規(guī)的水洗后包覆NCA材料容量 和循環(huán)數(shù)據(jù)，參閱圖1至圖3,表1至表3,包覆后水洗NCA材料的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)、包覆六氟磷 酸銨的NCA材料的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)。
[0034] 表1水洗后包覆的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)
[0037] 通過圖1和表1可以看出，水洗之后包覆容量較低，循環(huán)很好。
[0038] 表2包覆后水洗的容量和循環(huán)數(shù)據(jù)
[0040]通過圖2和表2可以看出，包覆后水洗容量較高，但是循環(huán)不好。
[0041 ]表3包覆六氟磷酸銨的NCA材料容量和循環(huán)數(shù)據(jù)
[0042]
[0043]通過圖3和表3可以看出，包覆六氟磷酸銨容量很高，循環(huán)性能也很好。
【主權(quán)項】
1. 一種新型NCA材料，其特征在于，所述的NCA材料為六氟磷酸銨包覆NCA材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型NCA材料，其特征在于，每千克NCA材料包覆有六氟磷酸銨 8-12 克。3. 制備權(quán)利要求1所述的新型NCA材料的方法，其特征在于，依次包括下述步驟： 1) 將六氟磷酸銨，溶解在去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入NCA材料，充分混合攪 拌使其混合均勻； 2) 放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛400-500°C燒結(jié)2-4個小時； 所述的六氟磷酸銨，去離子水、NCA材料的質(zhì)量比為：1:20-30:80-120。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型NCA材料的制備方法，其特征在于，所述的六氟磷酸銨，去 離子水、NCA材料的質(zhì)量比為:1:25:100。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型NCA材料及其制備方法，旨在供一種不僅可以降低其pH值還能改善NCA材料的循環(huán)性能新型NCA材料及其制備方法；其技術(shù)要點：所述的新型NCA材料為六氟磷酸銨包覆NCA材料；其制備方法是：1)將六氟磷酸銨，溶解在去離子水中，攪致完全溶解，向其中加入NCA材料，充分混合攪拌使其混合均勻；2)放入烘箱烘干，過篩，加入爐膛400-500℃燒結(jié)2-4個小時；所述的六氟磷酸銨，去離子水、NCA材料的質(zhì)量比為：1：20-30：80-120；屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】H01M4/58
【公開號】CN105470509
【申請?zhí)枴緾N201510981226
【發(fā)明人】陳性保, 張兵
【申請人】合肥融捷能源材料有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月22日