本发明涉及化学电源领域，具体涉及一种锂离子电池材料及其制备方法。
背景技术：
nca(镍钴铝酸锂)是在linio2基础上掺杂了co和al元素，该材料作为锂离子电池正极材料，不仅电压和比能量更高，性能也更稳定，可以满足大功率输出的条件，是电动汽车用电池的较好选择。但是，它的主要缺点有循环充放电效率低、导电性较差、易吸潮及涂覆性能差。
四氧化三铁中铁有两种化合价，为反式尖晶石结构，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，具有优良的导电性。
本发明提供一种锂离子电池材料的制备方法，发明的电池材料为表面烧附四氧化三铁的nca材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种表面烧附四氧化三铁的nca电池材料及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种锂离子电池材料，它是表面包覆有四氧化三铁的锂镍钴铝复合氧化物，锂镍钴铝复合氧化物表面烧附四氧化三铁。
本发明提供一种锂离子电池材料的制备方法，其步骤如下：
1)将镍盐、钴盐和铝盐按摩尔比ni：co：al＝100:15:3作为前驱体溶于去离子水中，通过氨水调节溶液的ph值为11～12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间24h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥得到含有ni、co、al的氢氧化物。
2)将步骤1)得到的含有ni、co、al氢氧化物与碳酸锂按13：36的质量比研磨并混合均匀，在管式炉中氧气氛条件下800℃焙烧24h，研磨后得到nca三元锂离子电池材料粉末；
3)将步骤2)得到的nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合研磨后溶于碱性溶液中，ph值为11-12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间16h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥，然后在氧气氛条件下焙烧得到表面烧附导电四氧化三铁的nca三元锂离子电池材料。
优选步骤3)nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合物中硫酸铁的质量比为3％～8％；焙烧升温速度为100℃～150℃，焙烧时间为6h。
本发明的有益效果是：根据上述方法，发明的表面烧附四氧化三铁的nca电池材料，具有导电性好、比能量高、比功率大、循环性能优的特点。
具体实施方式
实施例1
采用湿法共沉淀法和高温固相反应法来合成发明材料，合成步骤如下：
1)将硫酸镍、硫酸钴和硫酸铝按摩尔比ni：co：al＝100:15:3作为前驱体溶于去离子水中，通过氨水调节溶液的ph值为11～12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间24h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥得到含有ni、co、al的氢氧化物。
2)将步骤1)得到的含有ni、co、al氢氧化物与碳酸锂按13：36的质量比研磨并混合均匀，在管式炉中氧气氛条件下800℃焙烧24h，研磨后得到nca三元锂离子电池材料粉末；
3)将步骤2)得到的nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合研磨后溶于碱性溶液中，ph值为11-12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间16h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥，然后在氧气氛条件下焙烧得到表面烧附导电四氧化三铁的nca三元锂离子电池材料，焙烧升温速度为120℃/h。
上述步骤3)中分别控制nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合物中硫酸铁的质量比为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％，将合成的材料标记为材料1、材料2、材料3、材料4、材料5、材料6、材料7和材料8。
将上述材料及普通nca材料(未烧附四氧化三铁)与superp、pvdf以质量比94:4:2的比例混合均匀后制作电池正极，与相同配比的负极搭配制作pl9048145型6ah锂离子电池，测试电池的性能。测试结果：
实施例2
采用湿法共沉淀法和高温固相反应法来合成发明材料，合成步骤如下：
1)将硫酸镍、硫酸钴和硫酸铝按摩尔比ni：co：al＝100:15:3作为前驱体溶于去离子水中，通过氨水调节溶液的ph值为11～12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间24h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥得到含有ni、co、al的氢氧化物。
2)将步骤1)得到的含有ni、co、al氢氧化物与碳酸锂按13：36的质量比研磨并混合均匀，在管式炉中氧气氛条件下800℃焙烧24h，研磨后得到nca三元锂离子电池材料粉末；
3)将步骤2)得到的nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合研磨后溶于碱性溶液中，其中nca三元锂离子电池材料粉末与硫酸铁混合物中硫酸铁的质量比为6％，ph值为11-12，将上述溶液倒入水热反应釜中进行水热反应，水热反应温度为80℃～85℃，水热时间16h，将反应产物进行抽滤、洗涤、干燥，然后在氧气氛条件下焙烧得到表面烧附导电四氧化三铁的nca三元锂离子电池材料。
上述步骤3)中焙烧升温速度为90℃/h、100℃/h、110℃/h、120℃/h、130℃/h、140℃/h、150℃/h、160℃/h，将合成的材料标记为材料9、材料10、材料11、材料12、材料13、材料14、材料15和材料16。
将上述材料与superp、pvdf以质量比94:4:2的比例混合均匀后制作电池正极，与相同配比的负极搭配制作pl9048145型6ah锂离子电池，测试电池的性能。
测试结果：
本发明并不限定于上述的实施方式的实施例，本领域根据本发明的启发，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应在本发明的保护范围内。