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(shuō)，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?zé)Y(jié)過(guò)后的產(chǎn)品，容量很高可達(dá)190mAh/g。但是有兩個(gè)重要問(wèn)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(guò)程都采取富鋰燒結(jié) 就是配料時(shí)鋰源相對(duì)過(guò)量。這就導(dǎo)致一次燒結(jié)出來(lái)的料pH值很高在13左右，pH值過(guò)高將導(dǎo) 致(1)不宜存儲(chǔ)，極易吸水。（2)做電池和漿時(shí)，出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，漿料呈果凍狀分散不開(kāi)，不能 涂布。
[0004] 第二:NCA材料的循環(huán)性能不是很好，一般要對(duì)該材料進(jìn)行包覆，提高其循環(huán)性能， 這樣才能提高其使用價(jià)值。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，目前，本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于pH值過(guò)高，一般采用水洗或 者其他溶劑來(lái)洗。主要是洗去NCA材料表面的鋰(高溫?zé)Y(jié)時(shí)，多余的鋰會(huì)升華或者迀移到 材料表面），但是這樣會(huì)導(dǎo)致材料容量降低，對(duì)于循環(huán)性能不好一般采取包覆這種手段，來(lái) 提高循環(huán)性能;然而矛盾的是，水洗以后再包覆的話(huà)，二燒的溫度對(duì)其PH值影響很高同時(shí)也 影響它的包覆情況，溫度過(guò)低沒(méi)有完全包覆上去，溫度過(guò)高PH值也隨之上去。下表是水洗后 PH值隨溫度變化實(shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)情況了，燒結(jié)好的包覆層在水洗攪拌過(guò)程中會(huì)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(duì)上述問(wèn)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(wèn)題，本發(fā)明提供的前一個(gè)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(jìn)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(gè)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(guò)篩，加入爐膛400-500°C燒結(jié)2-4個(gè)小時(shí)；
[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(jìn)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(huì)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(shí)候就會(huì)均勻包覆在NCA材料表面，高溫?zé)Y(jié)時(shí)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(guò)程中的載體，從而能提高循 環(huán)性能。通過(guò)測(cè)試450°C燒結(jié)三個(gè)小時(shí)，測(cè)其pH= 10.25。
【附圖說(shuō)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(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施，對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)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(hù)范圍之內(nèi)。
[0024] 實(shí)施例1
[0025]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過(guò)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(guò)篩，加入爐膛400°C燒結(jié)4小時(shí)即得。
[0027] 實(shí)施例2
[0028]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過(guò)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(guò)篩，加入爐膛500°C燒結(jié)2小時(shí)即得。
[0030] 實(shí)施例3
[0031]本發(fā)明提供的一種新型NCA材料，依次通過(guò)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(guò)篩，加入爐膛500°C燒結(jié)2小時(shí)即得。
[0033] 為了更好的說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，下面給出市場(chǎng)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(guò)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(guò)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(guò)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(xiàng)】
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(guò)篩，加入爐膛400-500°C燒結(jié)2-4個(gè)小時(shí)； 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(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)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(diǎn)：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(guò)篩，加入爐膛400-500℃燒結(jié)2-4個(gè)小時(shí)；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(lèi)】H01M4/58
【公開(kāi)號(hào)】CN105470509
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510981226
【發(fā)明人】陳性保, 張兵
【申請(qǐng)人】合肥融捷能源材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日