【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于鋰離子電池，具體涉及一種硼酸鈦鐵鋰正極材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、為解決制約當前經濟發展的能源短缺和大氣污染問題，鋰離子電池因具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、無記憶效應、體積小、重量輕、無環境污染等優點，近年來在技術研發、生產、市場上均獲得了快速發展，已形成了一個規模龐大的新型產業。而在新能源乘用車市場，高續航里程不僅可以解決用戶的里程焦慮癥，同時也能夠獲得高額補貼，在這樣的環境驅動下，三元鋰電池因比能量高引起了人們的注意，但是鎳鈷錳酸鋰電池的安全性能和循環性能較差，限制了其在動力汽車上的廣泛應用。
2、磷酸鐵鋰電池具有較好的常溫循環性能、高溫循環性能、安全性能和成本低、環境友好等優點，已成為鋰離子動力電池最有發展前景的鋰離子電池。然而其理論比容量較低，約170mah/g，硼酸鐵鋰(lifebo3)作為一種具有較高比容量的正極活性物質，理論比容量高達到220mah/g，大于磷酸鐵鋰的170mah/g，同時與磷酸鐵鋰相比具有更好的導電性，這些特點決定了硼酸鐵鋰具有更好的倍率性能和循環穩定性。但硼酸鐵鋰本身也有一些缺點，比如純相樣品合成較困難，本征離子電導率和電子電導率較低，尤其是對未改性處理的硼酸鐵鋰材料，在高倍率下進行充放電測試，容量衰減極為嚴重。
3、因此，如何對硼酸鐵鋰材料進行優化改善，使其能夠滿足鋰離子電池的使用要求，受到越來越多的關注。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為
2、本專利技術實施例的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，包括：將鋰源、硼源、鈦源和鐵源進行球磨混合，然后進行煅燒處理和粉碎處理，得到硼酸鈦鐵鋰正極材料。
3、本專利技術實施例的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，1、本專利技術實施例的制備方法，采用鈦元素摻雜硼酸鐵鋰，鈦元素摻雜可以穩定晶體結構，抑制晶粒的二次生長，加快鋰離子的脫/嵌路徑，提高遷移效率，能夠提升硼酸鐵鋰材料的電子導電率和離子導電率，并將其用于三元電池中后能夠提升三元電池的安全性、循環性能和倍率性能；2、本專利技術實施例的制備方法，簡單易操作，生產效率高，便于在工業生產中推廣應用。
4、在一些實施例中，所述鋰源、鐵源、硼源和鈦源中鋰、鐵、硼、鈦的摩爾比為1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
5、在一些實施例中，所述鋰源包括氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種；
6、和/或，所述鐵源包括四氧化三鐵、三氧化二鐵、草酸亞鐵中的至少一種；
7、和/或，所述硼源包括硼酸、三氧化二硼中的至少一種；
8、和/或，所述鈦源包括四氯化鈦、二氧化鈦中的至少一種。
9、在一些實施例中，所述球磨混合的時間為3～12h；
10、和/或，所述高溫煅燒的溫度為500～1000℃，煅燒的時間為6～24h。
11、在一些實施例中，所述硼酸鈦鐵鋰正極材料的粒徑d50＝0.5～10μm。
12、本專利技術實施例還提供了一種硼酸鈦鐵鋰正極材料，采用上述的方法制得。
13、本專利技術實施例還提供了一種正極極片，包括上述的方法制得的硼酸鈦鐵鋰正極材料或上述的硼酸鈦鐵鋰正極材料。
14、在一些實施例中，所述正極極片還包括鎳鈷錳酸鋰。
15、在一些實施例中，所述正極極片中硼酸鈦鐵鋰正極材料的質量占比為9.5～28.5％，鎳鈷錳酸鋰的質量占比為66.5～85.5％。
16、本專利技術實施例還提供了一種三元電池，包括上述的正極極片。
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1.一種硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，包括：將鋰源、硼源、鈦源和鐵源進行球磨混合，然后進行煅燒處理和粉碎處理，得到硼酸鈦鐵鋰正極材料。
2.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源、鐵源、硼源和鈦源中鋰、鐵、硼、鈦的摩爾比為1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
3.根據權利要求1或2所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源包括氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種；
4.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述球磨混合的時間為3～12h；
5.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述硼酸鈦鐵鋰正極材料的粒徑D50＝0.5～10μm。
6.一種硼酸鈦鐵鋰正極材料，其特征在于，采用權利要求1～5任一項所述的制備方法制得。
7.一種正極極片，其特征在于，包括權利要求1～5任一項所述的制備方法制得的硼酸鈦鐵鋰正極材料或權利要求6所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料。
8.根據權利要求7所述的正極極片，其特征在于
9.根據權利要求8所述的正極極片，其特征在于，所述正極極片中硼酸鈦鐵鋰正極材料的質量占比為9.5～28.5％，鎳鈷錳酸鋰的質量占比為66.5～85.5％。
10.一種三元電池，其特征在于，包括權利要求7～9任一項所述的正極極片。
...【技術特征摘要】
1.一種硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，包括：將鋰源、硼源、鈦源和鐵源進行球磨混合，然后進行煅燒處理和粉碎處理，得到硼酸鈦鐵鋰正極材料。
2.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源、鐵源、硼源和鈦源中鋰、鐵、硼、鈦的摩爾比為1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
3.根據權利要求1或2所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源包括氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種；
4.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述球磨混合的時間為3～12h；
5.根據權利要求1所述的硼酸鈦鐵鋰正極材料的制備方法，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李巧，
申請(專利權)人：孝感楚能新能源創新科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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