含镍材料克容量的评价方法及其用途技术

本发明专利技术提供了一种含镍材料克容量的评价方法及其用途，涉及电池材料领域，该含镍材料克容量的评价方法，包括以下步骤：S1)提供至少包含两个肟基的化合物作为溶质配制成的反应溶液，至少两个所述肟基位于化合物结构中的相邻位置；S2)将所述反应溶液分别与不同的含镍材料充分混合静置后，取上层清液测定吸光度，对所得吸光度进行比较，即可对不同含镍材料克容量的相对大小进行评价。利用该评价方法能够缓解现有技术中用半电池法测量含镍材料克容量过程中效率低的技术问题，达到快速评价含镍材料克容量的目的。

【技术实现步骤摘要】
含镍材料克容量的评价方法及其用途
本专利技术涉及电池材料领域，尤其是涉及一种含镍材料克容量的评价方法及其用途。
技术介绍
锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命以及安全环保等优点，在3C产品和新能源汽车领域得到了广泛引用。从目前的新能源汽车用锂离子电池技术发展来看，以含镍正极材料为正极的锂离子动力电池已经成为目前新能源汽车电池的主流。正极材料作为锂离子电池中锂源的提供者，是锂离子电池的关键材料之一。与传统固相法合成的钴酸锂、锰酸锂相比，采用液相共沉淀法合成的含镍正极材料合成工艺比较复杂，而且在高温烧结过程中可能发生镍离子和锂离子之间的离子混排，合成工艺的控制对材料的克容量造成较大的的影响。克容量是正极材料最关键的指标，检测材料的克容量对于电池设计非常重要。目前材料克容量的传统检测方法主要采用半电池方法，其典型实验过程包括了材料混合、匀浆、涂片、烘干、辊压、裁切、组装、注液、封口和充放电等十几道工序数十个步骤，不仅耗时长，而且工艺过程难控制，人为主观因素大，实验结果平行性较差，技术人员往往需要经过长时间的培训，这就大大降低了材料的评测效率，对于企业进行材料开发，特别是研发初期的合成工艺优化来说效率非常低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种含镍材料克容量的评价方法，以缓解现有技术中用半电池法测量含镍材料克容量过程中效率低的技术问题。本专利技术的第二目的在于提供一种本专利技术的评价方法的用途，以提高含镍材料的质量控制效率。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种含镍材料克容量的评价方法，包括以下步骤：S1)提供至少包含两个肟基的化合物作为溶质配制成的反应溶液，至少两个所述肟基位于化合物结构中的相邻位置；S2)将所述反应溶液分别与不同的含镍材料充分混合静置后，取上层清液测定吸光度，对所得吸光度进行比较，即可对不同含镍材料克容量的相对大小进行评价；其中，吸光度与含镍材料的克容量成反比。一种上述评价方法在含镍材料克容量的筛选控制方法中的用途。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的评价方法为含镍材料克容量的快速评价方法，该评价方法中是将至少包含两个肟基的化合物的反应溶液与含镍材料混合，由于混合溶液的澄清液的吸光度与含镍材料的克容量成反比，因此通过测定溶液的吸光度即可判断不同含镍材料的克容量的相对大小。本专利技术实验步骤简单，过程容易控制，所使用的仪器便宜易操作，可以大大提高材料工艺开发的进度，特别适合研发初期材料的合成工艺优化。与现有技术相比，本专利技术提供的评价方法实验步骤简单，过程容易控制，操作人员容易掌握，结果不易受人为因素影响，所使用的仪器便宜易操作，可以大大提高材料工艺开发的进度。另外，在生产中，该评价方法也可以用于含镍材料的质量控制中，通过测定不同批次的含镍材料的克容量对含镍材料进行分类。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例3中克容量与吸光度的关系曲线图；图2为本专利技术实施例6中克容量与吸光度的关系曲线图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。需要说明的是：本专利技术中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本专利技术中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本专利技术中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。本专利技术中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。本专利技术中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“6～22”表示本文中已经全部列出了“6～22”之间的全部实数，“6～22”只是这些数值组合的缩略表示。本专利技术所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本专利技术中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本专利技术中。一种含镍材料克容量的评价方法，包括以下步骤：S1)提供至少包含两个肟基的化合物作为溶质配制成的反应溶液，至少两个所述肟基位于化合物结构中的相邻位置；S2)将所述反应溶液分别与不同的含镍材料充分混合静置后，取上层清液测定吸光度，对所得吸光度进行比较，即可对不同含镍材料克容量的相对大小进行评价；其中，吸光度与含镍材料的克容量成反比。本专利技术的核心在于专利技术人发现，在含镍材料的合成过程中，由于Ni2+较难氧化为Ni3+，合成过程中不可避免地会有Ni2+的存在。由于Ni2+的离子半径和锂离子半径接近，当含镍材料中存在Ni2+时，Ni2+会和锂离子发生阳离子混排，部分Ni2+会进入锂离子层占据锂离子的位置，导致部分锂离子会进入过渡金属层占据镍离子的位置。进入过渡金属层的锂离子在电化学上是非活性的，因此材料的克容量会发生损失。同时，在充电脱锂过程中，由于锂层中锂离子的脱出，二价镍会迁移到锂层中，使得锂离子很难再回嵌到原来的位置，进一步造成材料克容量的损失。而肟基能够与Ni2+形成配位化合物，通过吸光光度法可以对Ni2+含量进行定量分析，从而来评估材料的克容量。含镍材料的克容量与吸光度存在反比的关系，材料的克容量越大，所得到的吸光度就越小。通过发现上述规律，本专利技术提供了一种含镍材料克容量的评价方法，该评价方法为含镍材料克容量的快速评价方法，该评价方法中是将至少包含两个肟基的化合物的反应溶液与含镍材料混合，由于混合溶液的澄清液的吸光度与含镍材料的克容量成反比，因此通过测定溶液的吸光度即可判断不同含镍材料的克容量的相对大小。本专利技术实验步骤简单，过程容易控制，所使用的仪器便宜易操作，可以大大提高材料工艺开发的进度，特别适合研发初期材料的合成工艺优化。与现有技术相比，本专利技术提供的评价方法实验步骤简单，过程容易控制，操作人员容易掌握，结果不易受人为因素影响，所使用的仪器便宜易操作，可以大大提高材料工艺开发的进度。本专利技术中，为了不影响溶液的吸光度，所述化合物的化学式结构如式Ⅰ和式Ⅱ所示，式Ⅰ式Ⅱ其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6分别独立地选自以下组成的群组：氢、卤素、肟基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的卤代烷基、苯基和苯氧基。式Ⅱ中的六元环可用八元环替代，当用八元环取代后，相应的会有R7和R8基团。在本专利技术的一些实施方式中，R1和R2分别独立地选自C1-C6的烷基，优选为甲基、乙基或丙基，进一步优选为甲基。当R1和R2均为甲基时，该化合物为丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含镍材料克容量的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)提供至少包含两个肟基的化合物作为溶质配制成的反应溶液，至少两个所述肟基位于化合物结构中的相邻位置；S2)将所述反应溶液分别与不同的含镍材料充分混合静置后，取上层清液测定吸光度，对所得吸光度进行比较，即可对不同含镍材料克容量的相对大小进行评价；其中，吸光度与含镍材料的克容量成反比。

【技术特征摘要】
1.一种含镍材料克容量的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)提供至少包含两个肟基的化合物作为溶质配制成的反应溶液，至少两个所述肟基位于化合物结构中的相邻位置；S2)将所述反应溶液分别与不同的含镍材料充分混合静置后，取上层清液测定吸光度，对所得吸光度进行比较，即可对不同含镍材料克容量的相对大小进行评价；其中，吸光度与含镍材料的克容量成反比。2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述化合物的化学式结构如式Ⅰ和式Ⅱ所示，式Ⅰ式Ⅱ其中，R1、R2、R3、R4、R5和R6分别独立地选自以下组成的群组：氢、卤素、肟基、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的卤代烷基、苯基和苯氧基；优选地，所述式Ⅱ中的六元环可用八元环替代；优选地，R1和R2分别独立地选自C1-C6的烷基，优选为甲基、乙基或丙基，进一步优选为甲基；优选地，R3、R4、R5和R6分别独立地选自氢、甲基、乙基或丙基，分别独立地优选为氢。3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述反应溶液中，溶质的质量分数为0.1％～10％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠如，李益孝，闫俊美，杨勇，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35