【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池添加剂领域，具体而言，涉及一种改性富锂铁酸锂及其制备方法、正极补锂材料及应用。
技术介绍
1、锂离子电池在化成过程中，由于负极sei膜的形成会消耗部分活性锂，从而导致电池容量降低，循环性能下降。因此，补充活性锂成为解决该问题的有效手段。目前补锂方法分为正极补锂和负极补锂，然而由于负极补锂需要使用锂粉等活泼金属，对操作环境及设备要求严格而难以进行。正极补锂简单易操作，可在正极极片制备的过程中添加少量补锂剂即可实现补锂，且补锂过程安全、可操作性强，具有广阔的应用前景。
2、富锂铁酸锂(li5feo4)作为正极补锂添加剂，由于其与电池具有较好的相容性、生产成本低、无毒性且补锂容量高被视为最具有商业化前景的正极补锂添加剂。但是，目前富锂铁酸锂的应用仍遇到一些问题。主要是由于以下几点：首先，富锂铁酸锂本身性质不稳定，对于环境中的h2o以及co2极其敏感，容易与其反应生成锂化合物杂质，从而导致其性能恶化。其次，富锂铁酸锂的制备难度大，通常采用高温烧结法制备，其对反应物粒度和混料的均匀性要求较高，且产物颗粒的尺寸较大，可控性差，进而影响离子和电子的通路密度，导致倍率性能较低，难以发挥其高补锂容量以应对高功率电池的需求。
3、综上，现有技术中的富锂铁酸锂(li5feo4)在制备过程中易烧结团聚，从而导致锂离子传输效率低或倍率性能差或补锂容量低的问题，因此，本专利技术提供了一种新的改性富锂铁酸锂及其制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种改性富锂铁酸锂的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，取铁源于溶剂a中，得到溶液a；步骤s2，取锂源于溶剂b中，得到溶液b；步骤s3，通过喷雾设备将溶液a喷淋至溶液b的表面，使体系进行沉淀反应后，得到前驱体；步骤s4，将前驱体进行烧结处理，得到改性富锂铁酸锂；其中，锂源为有机锂化合物，溶剂a、溶剂b分别独立地选自非极性和/或弱极性有机溶剂。
3、进一步地，溶剂a、溶剂b分别独立地选自分子偶极距为0.00～5.00cm的非极性和/或弱极性有机溶剂；优选溶剂a、溶剂b分别独立地选自c1～c20烷烃或其混合物；优选溶剂a、溶剂b分别独立地选自石油醚和/或邻二甲苯；优选喷雾设备的喷雾压力为0.1～0.3mpa，喷雾流量为3～5ml/min，液滴平均直径为0.3～1.0μm。
4、进一步地，锂源选自烷基有机锂和/或烯丙式有机锂；优选锂源为1,2-羟基硬脂酸锂和/或十八酸锂；优选烧结在惰性氛围下进行，优选惰性气体为氮气和/或氩气；优选烧结温度为600～900℃，烧结时间为4～8h。
5、进一步地，喷淋处理之后，烧结处理之前还需要对喷淋后料进行静置处理以进行沉淀反应；优选静置温度为20～40℃，静置时间为2～4h。
6、进一步地，静置处理之后，步骤s3还包括对静置后料依次进行沉降及干燥处理，以得到前驱体；优选沉降处理在离心机中进行；优选干燥处理在真空干燥机中进行；进一步优选干燥处理温度为80～120℃，处理时间为8～12h，真空度为0～0.02mpa。
7、进一步地，铁源选自硝酸铁、氯化铁或乙酸铁中的一种或多种；优选溶剂a中加入铁源的重量含量为10～30wt％；优选溶剂b中加入锂源的重量含量为10～30wt％；优选锂源中锂元素与铁源中铁元素的摩尔比为(5.5～6.0):1。
8、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种改性富锂铁酸锂，该改性富锂铁酸锂由上述改性富锂铁酸锂的制备方法得到改性富锂铁酸锂。
9、进一步地，改性富锂铁酸锂为颗粒状，优选改性富锂铁酸锂的颗粒平均尺寸为200～500nm。
10、根据本专利技术的另一方面，提供了一种改性富锂铁酸锂作为正极补锂材料的应用。
11、根据本专利技术的另一方面，提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括正极补锂材料，该正极补锂材料为上述改性富锂铁酸锂。
12、应用本专利技术的技术方案，得到的改性富锂铁酸锂具有较高的结构规整度，其离子电导率及结构稳定性较优，同时该改性富锂铁酸锂中的锂离子传输效率以及倍率性能大幅度提高，其具有较高的补锂容量，综合性能较优。
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1.一种改性富锂铁酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂A、所述溶剂B分别独立地选自分子偶极距为0.00～5.00Cm的非极性和/或弱极性有机溶剂；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自烷基有机锂和/或烯丙式有机锂；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述喷淋处理之后，所述烧结处理之前还需要对喷淋后料进行静置处理以进行所述沉淀反应；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述静置处理之后，所述步骤S3还包括对静置后料依次进行沉降及干燥处理，以得到所述前驱体；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述铁源选自硝酸铁、氯化铁或乙酸铁中的一种或多种；
7.一种改性富锂铁酸锂，其特征在于，所述改性富锂铁酸锂由权利要求1至6中任一项所述的改性富锂铁酸锂的制备方法得到改性富锂铁酸锂。
8.根据权利要求7所述的改性富锂铁酸锂，其特征在于，所述改性富锂铁酸锂为颗粒状，更优
9.一种权利要求7或8所述的改性富锂铁酸锂作为正极补锂材料的应用。
10.一种锂离子电池，包括正极补锂材料，其特征在于，所述正极补锂材料为权利要求7或8所述的改性富锂铁酸锂。
...【技术特征摘要】
1.一种改性富锂铁酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂a、所述溶剂b分别独立地选自分子偶极距为0.00～5.00cm的非极性和/或弱极性有机溶剂；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自烷基有机锂和/或烯丙式有机锂；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述喷淋处理之后，所述烧结处理之前还需要对喷淋后料进行静置处理以进行所述沉淀反应；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述静置处理之后，所述步骤s3还包括对静置后料依次进行沉降及干燥处理，以得到所述前驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾雪莹，汪伟伟，刘兴亮，李明明，李鹏飞，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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