一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，属于钠离子电池技术领域。本发明专利技术的降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，具体步骤为：(1)将钠离子电池层状氧化物正极材料分散于无水甘油或者无水甘油和无水酒精的混合物中；(2)搅拌使残碱彻底溶解，过滤；(3)将滤出的正极材料用无水酒精清洗，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。本发明专利技术通过使用不与正极材料发生化学反应的溶剂，将材料表面的残碱去除，去除效果显著，降低了材料在制造电池过程中的使用难度，同时工艺简单，成本很低。成本很低。

【技术实现步骤摘要】
一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法


[0001]本专利技术属于钠离子电池
，尤其涉及一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法。

技术介绍

[0002]近些年来，钠离子电池的发展越来越快，其中以层状氧化物为正极材料的方向占据了主导地位。但是，这种含钠的正极材料，由于其本身的特性，暴露出了很多缺陷，比如：材料的碱性很高，非常容易吸湿，在制作电池的过程中，正极材料的制浆越来越难，因为正极材料的强碱性，在微量的水分作用下，在N甲基吡咯烷酮溶剂体系中，对粘接剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的破坏越来越大，很容易导致浆料形成果冻状胶体，失去流动性和粘接性，进而导致失效，完全不能够利用。
[0003]钠离子电池层状氧化物正极材料作为近两年开发出的新型材料，还没有成熟的降低材料碱性的方法提出来。参考锂离子电池的高镍三元的降低碱性方法(水洗，然后烘干)，这种方法完全无法应用于钠离子电池层状氧化物正极材料，因为钠离子电池层状氧化物正极材料表面的主要碱性物质为碳酸钠，其在水中的饱和溶解度约为40克，而锂离子电池高镍三元表面的碳酸锂，其在水中的饱和溶解度只有1.33克左右，使用水洗的方法，是可以去除钠离子电池层状氧化物表面的残碱，但是同时，其也会促进正极材料本身的水解，在烤干的过程中再度析出钠离子，并和水分形成氢氧化钠，进而和空气中的二氧化碳形成碳酸钠，造成恶性循环完全失效的结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，旨在解决钠离子电池层状氧化物正极材料缺少成熟的降低材料碱性的方法问题。由于锂电池中碳酸锂和钠离子电池中碳酸钠的水中饱和度的差异，目前钠离子电池层状氧化物正极材料也无法借鉴锂离子电池所采用的水洗后烘干的降低碱性方法。针对钠离子电池层状氧化正极材料目前的状况，本专利技术提出了一种能够真正降低材料表面碱性的方法，降低了材料表面的碱性，使其在制造电池的加工难度降低。
[0005]本专利技术的目的由以下技术方案实现：
[0006]一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，具体步骤为：
[0007](1)将钠离子电池层状氧化物正极材料分散于无水甘油或者无水甘油和无水酒精的混合物中；
[0008](2)搅拌使残碱彻底溶解，过滤；
[0009](3)将滤出的正极材料用无水酒精清洗，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。
[0010]作为优选的实施方式，步骤(1)中所述无水甘油和无水酒精的混合比例为100：0到1：99之间。
[0011]作为优选的实施方式，步骤(1)中所述钠离子电池层状氧化物正极材料的化学式为Na
X
MO2，其中M为一种或者多种金属元素；所述x的范围值为0.5<x<1.5。
[0012]作为优选的实施方式，所述金属元素为镍、铁、锰、铜、铝、锌、镁或钛等中的一种或者多种。
[0013]作为优选的实施方式，步骤(1)中所述分散处理中，采用密封处理，所述密封处理具体为采用保鲜膜封口或密封罐体；所述保鲜膜封口为实验时采用的选择，所述密封罐体为工业化时采用的选择。
[0014]作为优选的实施方式，步骤(3)中所述无水酒精清洗的次数为1
‑
3次；所述的清洗用于去除甘油。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0016]本专利技术通过使用不与正极材料发生化学反应的溶剂，将材料表面的残碱去除，去除效果显著，降低了材料在制造电池过程中的使用难度，同时工艺简单，成本很低。
具体实施方式
[0017]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0018]目前，由于锂电池中碳酸锂和钠离子电池中碳酸钠的水中饱和度的差异，目前钠离子电池层状氧化物正极材料也无法借鉴锂离子电池所采用的水洗后烘干的降低碱性方法，钠离子电池层状氧化物正极材料缺少成熟的降低材料碱性的方法问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，该方法降低了材料表面的碱性，使其在制造电池的加工难度降低。
[0019]实施例一
[0020]一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，具体步骤为：
[0021](1)称取10克层状氧化物正极材料，将其加入200ml烧杯中，加入100mL无水甘油，保鲜膜封口；
[0022](2)使用300转每分钟的转速进行磁力搅拌5分钟，滤去甘油；
[0023](3)用无水酒精清洗3次，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。
[0024]取实施例一的方法处理后的降低残碱量后的层状氧化物正极材料进行测量PH值，具体测试步骤如下：
[0025]称取5克实施例一获得的降低残碱量的层状氧化物正极材料，将其加入200ml烧杯中，加入100mL去离子水，保鲜膜封口，使用300转每分钟的转速进行磁力搅拌5分钟，滤取澄清液，测试PH值。
[0026]实施例二
[0027]一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，具体步骤为：
[0028](1)称取10克层状氧化物正极材料，将其加入200ml烧杯中，加入100mL的无水甘油
和无水酒精混合物(6：4)，保鲜膜封口；
[0029](2)使用300转每分钟的转速进行磁力搅拌5分钟，滤去无水甘油和无水酒精的混合液；
[0030](3)用无水酒精清洗3次，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。
[0031]取实施例二的方法处理后的降低残碱量后的层状氧化物正极材料按照实施例一的测量PH值方法进行PH测试。
[0032]实施例三
[0033]一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，具体步骤为：
[0034](1)称取10克层状氧化物正极材料，将其加入200ml烧杯中，加入100mL的无水甘油和无水酒精混合物(1：99)，保鲜膜封口；
[0035](2)使用300转每分钟的转速进行磁力搅拌5分钟，滤去无水甘油和无水酒精的混合液；
[0036](3)用无水酒精清洗3次，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。
[0037]取实施例三的方法处理后的降低残碱量后的层状氧化物正极材料按照实施例一的测量PH值方法进行PH测试。
[0038]对比实施例一
[0039]钠离子电池层状氧化物正极材料经水洗烘干进行残碱量的方法，具体步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，其特征在于：具体步骤为：(1)将钠离子电池层状氧化物正极材料分散于无水甘油或者无水甘油和无水酒精的混合物中；(2)搅拌使残碱彻底溶解，过滤；(3)将滤出的正极材料用无水酒精清洗，进行真空干燥，得到降低残碱量的层状氧化物正极材料。2.根据权利要求1所述的降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，其特征在于：步骤(1)中所述无水甘油和无水酒精的混合比例为100：0到1:99之间。3.根据权利要求1所述的降低钠离子电池层状氧化物正极材料残碱量的方法，其特征在于：步骤(1)中所述钠离子电池层状氧化物正极材料的化学式为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕江英，
申请(专利权)人：深圳盘古钠祥新能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：