[发明专利]一种新型NCA材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种NCA材料及其制备方法，具体地说，是一种六氟磷酸铵包覆NCA材料及其制备方法；属于电池技术领域。

背景技术

NCA由前驱体高温烧结过后的产品，容量很高可达190mAh/g。但是有两个重要问题存在。

第一：为了使产品结晶更完全、晶格更完善，纯度更高。烧结过程都采取富锂烧结就是配料时锂源相对过量。这就导致一次烧结出来的料pH值很高在13左右，pH值过高将导致(1)不宜存储，极易吸水。(2)做电池和浆时，出现凝胶现象，浆料呈果冻状分散不开，不能涂布。

第二：NCA材料的循环性能不是很好，一般要对该材料进行包覆，提高其循环性能，这样才能提高其使用价值。

为了解决上述技术问题，目前，本领域现有技术中对于pH值过高，一般采用水洗或者其他溶剂来洗。主要是洗去NCA材料表面的锂(高温烧结时，多余的锂会升华或者迁移到材料表面)，但是这样会导致材料容量降低，对于循环性能不好一般采取包覆这种手段，来提高循环性能；然而矛盾的是，水洗以后再包覆的话，二烧的温度对其pH值影响很高同时也影响它的包覆情况，温度过低没有完全包覆上去，温度过高pH值也随之上去。下表是水洗后pH值随温度变化实验所得结果。

水洗之后再包覆做电池循环性能得到提高最好的是450℃时候，衰减致80％大概有600次左右。但是它pH值很高做电池有凝胶现象。

包覆以后再水洗就存在另外一个情况了，烧结好的包覆层在水洗搅拌过程中会将包覆层破坏，使其循环性能得不到很好的提高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种不仅可以降低其pH值还能改善NCA材料的循环性能新型NCA材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的前一个技术方案是这样的：

一种新型NCA材料，所述的新型NCA材料为六氟磷酸铵包覆NCA材料。

进一步的，上述的新型NCA材料，每千克NCA材料包覆有六氟磷酸铵10克。

本发明提供的后一个技术方案是这样的：

上述的新型NCA材料的制备方法，依次包括下述步骤：

1)将六氟磷酸铵，溶解在去离子水中，搅致完全溶解，向其中加入NCA材料，充分混合搅拌使其混合均匀；

2)放入烘箱烘干，过筛，加入炉膛400-500℃烧结2-4个小时；

所述的六氟磷酸铵，去离子水、NCA材料的质量比为：1：20-30：80-120。

进一步的，上述的新型NCA材料的制备方法，所述的六氟磷酸铵，去离子水、NCA材料的质量比为：1：25：100。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案NCA加入水中，表层锂就会和水反应生成LiOH，LiOH和溶解在水中的六氟磷酸铵反应生成六氟磷酸锂，多余的六氟磷酸铵在烘干的时候就会均匀包覆在NCA材料表面，高温烧结时晶格中微量的水和内部迁移出的锂以及包覆在表面的六氟磷酸铵反应生成六氟磷酸锂包覆在NCA材料表面，从而大大降低材料的pH值。六氟磷酸锂是电解液的最主要成分之一，是锂离子充放电过程中的载体，从而能提高循环性能。通过测试450℃烧结三个小时，测其pH＝10.25。

附图说明

图1是NCA材料水洗后包覆的容量和循环数据图；

图2是NCA材料包覆后水洗的容量和循环数据图；

图3是包覆六氟磷酸铵的NCA材料容量和循环数据图。

具体实施方式

下面结合具体实施，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求保护范围之内。

实施例1

本发明提供的一种新型NCA材料，依次通过下述步骤制得：1)将20g六氟磷酸铵，溶解在500g去离子水中，搅致完全溶解，向其中加入1.6kg的NCA(镍钴铝酸锂)材料，充分混合搅拌使其混合均匀；

2)放入烘箱烘干，过筛，加入炉膛400℃烧结4小时即得。

实施例2

本发明提供的一种新型NCA材料，依次通过下述步骤制得：1)将20g六氟磷酸铵，溶解在600g去离子水中，搅致完全溶解，向其中加入2.4kg的NCA(镍钴铝酸锂)材料，充分混合搅拌使其混合均匀；

放入烘箱烘干，过筛，加入炉膛500℃烧结2小时即得。

实施例3