【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种富锂铁酸锂及其制备方法、正极补锂材料和应用。
技术介绍
1、随着新能源行业的不断发展，锂离子电池受到了广泛关注，提高其能量密度则是未来发展的重中之重。然而，由于锂电池在首充过程中不断消耗锂离子形成sei膜，从而造成不可逆锂损失，进而降低电池的能量密度。针对该问题，目前主要的解决办法是添加补锂剂以补充在首充过程消耗的锂离子。
2、目前，主要有两种补锂方法：正极补锂和负极补锂，负极补锂方法，因为在制备过程需添加锂粉或锂带，对设备要求高且对环境要求极其苛刻，难以广泛使用。然而，正极补锂材料具有更稳定，加工性能优异等优点。现常用的正极补锂材料为富锂铁酸锂，镍酸锂和富锂锰基等。由于富锂铁酸锂材料的合成需要大量的锂，生产成本高，且在如今锂电快速发展的潮流下，将废旧锂电池回收，生产新的电池材料成为下一阶段的主流。
3、现有从废旧锂电池中回收富锂铁酸锂材料一般采用浓酸溶解及有机萃取技术除磷，该富锂铁酸锂材料存在纯度低(含磷酸根以及氢氧化锂杂质)或回收工序复杂或补锂容量低等问题。针对该问题，本专利技术提供了一种从废旧锂电池中回收富锂铁酸锂材料的方法，以改善上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种富锂铁酸锂及其制备方法、正极补锂材料和应用，以解决现有技术中的富锂铁酸锂存在纯度低(含磷酸根以及氢氧化锂杂质)或回收工序复杂或补锂容量低问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种富
3、进一步地，生物除磷法选自生物膜法、酵母菌胞外聚合物诱导结晶除磷法或厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法中的一种或多种，进一步优选为厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法；优选生物除磷法中采用的生物除磷剂含菌落，进一步优选菌落选自聚磷菌、反硝化聚磷菌或聚糖菌中的一种或多种；优选生物除磷处理的处理温度为20～35℃，处理时间为24～48h；优选生物沥浸法中采用的生物酸选自草酰乙酸(c4h4o5)、琥珀酸(c4h6o4)、柠檬酸(c6h5o7)或苹果酸(c4h6o5)中的一种或多种；优选酸溶的处理温度为20～35℃，处理时间为0.5～2h。
4、进一步地，补锂处理采用的补锂剂选自li2o、lioh、li2c2o4或li2co3中的一种或多种；优选等离子放电烧结的处理温度为400～600℃，处理压力为20～40pa；处理时间为5～10min；优选处理温度为从室温升温至处理温度，升温速率为100～300℃/min；优选烧结在保护气体氛围下进行，进一步优选保护气体选自氮气、氩气或氦气中的一种或多种。
5、进一步地，酸溶处理中，生物酸与磷酸铁锂废料的重量比为(10～15):1；优选除磷处理中，生物除磷剂与磷酸铁锂废料的重量比为(50～100):1。
6、进一步地，除磷处理之后、补锂处理之前，还需要进行离心处理；优选补锂处理之后、烧结处理之前还需进行干燥处理；优选干燥方式选自真空干燥、喷雾干燥、冷冻干燥其中的一种或多种；优选干燥处理的处理温度为100～150℃，处理时间为2～5h。
7、进一步地，烧结处理之后，还需要对烧结后料进行粉碎处理；优选粉碎处理为气流粉碎和/或机械粉碎；优选补锂处理为通过添加补锂剂使得补锂后料中的锂元素与铁元素的摩尔比为(5.0～5.5):1，进一步优选为5.0:1。
8、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种富锂铁酸锂，该富锂铁酸锂由上述富锂铁酸锂的制备方法得到富锂铁酸锂。
9、进一步地，富锂铁酸锂为颗粒状，更优选富锂铁酸锂的粒径尺寸d50为0.5～3μm。
10、根据本专利技术的另一方面，提供了一种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，包括正极补锂材料，该正极补锂材料为上述富锂铁酸锂。
12、应用本专利技术的技术方案得到的富锂铁酸锂能够为锂离子电池提供了更优的补锂添加剂，具有更高的容量且纯度更高。
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1.一种富锂铁酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：对磷酸铁锂废料依次进行酸溶、除磷、补锂及烧结处理，得到所述富锂铁酸锂；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物除磷法选自生物膜法、酵母菌胞外聚合物诱导结晶除磷法或厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法中的一种或多种，进一步优选为厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述补锂处理采用的补锂剂选自Li2O、LiOH、Li2C2O4或Li2CO3中的一种或多种；
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，所述酸溶处理中，所述生物酸与所述磷酸铁锂废料的重量比为(10～15):1；
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述除磷处理之后、所述补锂处理之前，还需要进行离心处理；
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，所述烧结处理之后，还需要对烧结后料进行粉碎处理；
7.一种富锂铁酸锂，其特征在于，所述富锂铁酸锂由权利要求1至6中任一项所述的富锂铁酸锂的制
8.根据权利要求7所述的富锂铁酸锂，其特征在于，所述富锂铁酸锂为颗粒状，更优选地，所述富锂铁酸锂的粒径尺寸D50为0.5～3μm。
9.一种权利要求7或8所述的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所述的富锂铁酸锂。
...【技术特征摘要】
1.一种富锂铁酸锂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：对磷酸铁锂废料依次进行酸溶、除磷、补锂及烧结处理，得到所述富锂铁酸锂；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物除磷法选自生物膜法、酵母菌胞外聚合物诱导结晶除磷法或厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法中的一种或多种，进一步优选为厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷法；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述补锂处理采用的补锂剂选自li2o、lioh、li2c2o4或li2co3中的一种或多种；
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，所述酸溶处理中，所述生物酸与所述磷酸铁锂废料的重量比为(10～15):1；
5.根据权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明明，贾雪莹，刘兴亮，周波，王潜，
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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