[發明專利]一種評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間優劣的方法

在審

• 申請號: 201811382972.6
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109709086A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 董彬彬;黃震雷;田娜;閆超;韓坤明;孫洪旭;崔云龍;周恒輝;楊新河
• 申請（專利權）人: 北京泰豐先行新能源科技有限公司;北大先行科技產業有限公司
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73;G01N27/26;G01N31/16;G01N1/38;G01N1/34
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

本發明公開一種評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間優劣的方法，其步驟包括：對不同包覆工藝包覆的同種鋰離子電池材料分別取樣，分析樣品中包覆元素所占比例x；將樣品置于容器中，加入溶劑后攪拌均勻，得到漿料；通過離心管承載上述漿料，置于離心機上離心，靜置后從中定量取出上層樣品，分析該上層樣品中包覆元素所占比例y；比較各樣品的y?x大小，y?x越小，表示樣品中的表面包覆材料與基體間的結合力越大，表明樣品對應的包覆工藝越好，以此評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間的優劣。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池材料技術領域，具體涉及一種評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間優劣的方法。

背景技術

鋰離子電池較傳統電池具有循環性能好，容量高等優點，其應用越來越廣泛。正極材料以及負極材料對鋰離子電池的容量發揮具有決定性的作用。目前廣泛應用的正極材料有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元素、錳酸鋰以及混合復合材料，負極材料有石墨、鈦酸鋰等。隨著對電池容量以及循環的要求越來越高，對材料的優化改性也越來越迫切。材料的包覆在鋰離子電池材料的改性中具有重要的作用。大量的文獻以及專利報道了通過包覆來改善材料的電化學性能。比如在鈷酸鋰以及三元素材料的表面包覆金屬氧化物，磷酸鐵鋰表面包覆碳層，三元材料表面包覆磷酸錳鐵鋰等。但是在對鈷酸鋰以及三元材料進行包覆改性過程中，包覆的材料在制備過程中存在不能緊密的包覆在基體表面的情況；磷酸鐵鋰表面包覆碳層時存在游離碳的情況；三元材料表面包覆磷酸錳鐵鋰時，磷酸錳鐵鋰與三元材料的結合力不足等。包覆材料與基體之間結合不緊密，會造成鋰離子電池材料在充放電循環過程中表面結構的快速破壞，進而造成循環性能的惡化。

目前對材料的包覆的效果的檢測局限于使用電鏡的觀察定性判斷局部表面包覆的均勻性，但是不能表征出表面包覆材料是否緊密結合在基體上，不能定量地衡量不同包覆工藝之間包覆效果的差異，因而難以選出更佳的包覆工藝來包覆鋰離子電池材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間優劣的方法，通過檢測離心前后包覆材料的包覆元素所占比例，來獲知包覆材料與基體間的結合力的相對大小，從而評價不同包覆工藝之間在包覆材料和基體緊密程度方面的優劣。

本發明的另一目的在于提供用于本檢測方法的一種取樣裝置。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間優劣的方法，其步驟包括：

對不同包覆工藝包覆的同種鋰離子電池材料分別取樣，分析樣品中包覆元素所占比例x；

將樣品置于容器中，加入溶劑后攪拌均勻，得到漿料；

通過離心管承載上述漿料，置于離心機上離心，靜置后從中定量取出上層樣品，分析該上層樣品中包覆元素所占比例y；

比較各樣品的y-x大小，y-x越小，表示樣品中的表面包覆材料與基體間的結合力越大，表明樣品對應的包覆工藝越好，以此評價鋰離子電池材料不同包覆工藝之間的優劣。

進一步地，所述溶劑為水、有機液體中的一種物質，固含量控制在5％～80％。

進一步地，所述有機液體為乙醇、甲醇、乙醛、乙二醇、二乙醚、乙酸、苯、硝基苯、四氯化碳、乙酸乙酯中的一種。

進一步地，所述離心的轉速為500～50000rpm，時間為0.5～120min。

進一步地，通過儀器或方法分析包覆元素所占的比例，該儀器包括電感耦合等離子體光譜儀、碳硫分析儀，該方法包括化學滴定。

進一步地，所述靜置的時間為0.1～20min。