【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，涉及磷酸铁锂正极材料的回收利用，尤其涉及利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法及磷酸铁锂正极材料与应用。
技术介绍
1、近年来，储能行业和新能源汽车的飞速发展，2023年，磷酸铁锂的产量达156.6万吨。在未来几年，会产生大量的失效和退役的磷酸铁锂电池，正极材料作为锂离子电池中最有经济价值的部分，如何对其有效回收再利用是一个值得重视的问题。
2、目前针对正极材料的冶金回收方法多数具有高能耗、强污染和工艺繁琐等缺点，固相修复再生法作为有希望产业化的回收技术，可以使正极材料直接恢复电化学性能，具有流程简单、经济效益高以及污染小等优点。
3、研究发现磷酸铁锂正极材料长期循环后锂的损失是其容量衰减的主要原因，同时会导致晶体结构中形成fe(iii)相和部分li-fe反位缺陷。传统的无机锂盐(如碳酸锂、硫酸锂、氢氧化锂等)固相烧结再生方法只能解决单一的锂缺失问题，无法同步实现铁价态还原、表面包覆碳层的修复再沉积，修复效果有限。
4、因此，有机锂盐修复循环后磷酸铁锂正极材料成为一种新路径。利用有机盐表面官能团与失效磷酸铁锂颗粒有效地耦合，通过两部分在较低温度下将有机锂盐分解为无定形碳和碳酸锂，然后升高温度，使碳酸锂进一步分解为氧化锂并提高碳层的质量，达到低温包碳和高温补锂的双重效果。
5、但是，想获得高质量的碳层，煅烧温度依然需要700℃以上，并且用时达数小时之长，对能耗的降低有限。
技术实现思路
1、为了解决上述
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术首先提供了一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，所述方法包括以下步骤：
4、将待修复的磷酸铁锂正极材料干燥处理，置于等离子体反应腔；将等离子体源置于相应的等离子体源容器中，调控真空系统，保持一定压强；开启等离子体电源，使锂盐等离子体源等离子体化，同时在磷酸铁锂正极材料表面进行沉积反应，对其表面缺陷修复。
5、作为本专利技术的一种优选方案，所述等离子体源为有机锂盐。
6、作为本专利技术的一种优选方案，所述有机锂盐包括醋酸锂、四氢呋喃酯化锂或双草酸硼酸锂。
7、作为本专利技术的一种优选方案，所述等离子体源为无机锂盐与有机物的混合物。
8、作为本专利技术的一种优选方案，所述无机锂盐与有机物的混合物中，无机锂盐包括氯化锂、碳酸锂或硝酸锂，所述有机物包括乙醇、甲烷、苯或萘。
9、作为本专利技术的一种优选方案，在进行沉积反应的同时旋转搅拌磷酸铁锂正极材料。
10、作为本专利技术的一种优选方案，所述反应条件为功率100-500w，反应温度为室温至400℃，反应时间为1-10min。
11、本专利技术还提供了通过上述的方法得到的修复后的磷酸铁锂正极材料。
12、本专利技术还提供了上述磷酸铁锂正极材料在锂电池领域中的应用。
13、本专利技术还提供了上述磷酸铁锂正极材料在电池测试方面的应用。
14、在本专利技术中，本专利技术通过等离子体技术，在退役磷酸铁锂正极材料表面进行缺陷修复，包括补锂与碳层修复，本专利技术将锂源与碳源同时等离子化，在等离子体高能作用下，使得锂可以嵌入到碳酸铁锂正极材料中进行补锂，同时碳等离子体可以提高碳在材料表面的快速沉积，修补磷酸铁锂正极材料表面的碳层。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、1)本专利技术通过等离子体技术，在退役磷酸铁锂正极材料表面进行缺陷修复，包括补锂与碳层修复。
17、2)本专利技术的方法用时较短、易于操作、对锂源的利用率高、成本较低、安全系数高，同时对碳层质量、补锂程度可控性好，克服了传统方法存在的问题。
18、3)本专利技术采用等离子体技术，锂源可扩展性好，可以使用有机锂盐或着有机+无机混合锂源，原料来源广，能耗低，修复效果好。
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1.一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体源为有机锂盐。
3.根据权利要求2所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述有机锂盐包括醋酸锂、四氢呋喃酯化锂或双草酸硼酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体源为无机锂盐与有机物的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述无机锂盐与有机物的混合物中，无机锂盐包括氯化锂、碳酸锂或硝酸锂，所述有机物包括乙醇、甲烷、苯或萘。
6.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，在进行沉积反应的同时旋转搅拌磷酸铁锂正极材料。
7.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述反应条件为功率10
8.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的方法得到的修复后的磷酸铁锂正极材料。
9.一种如权利要求8所述的磷酸铁锂正极材料在锂电池领域中的应用。
10.一种如权利要求8所述的磷酸铁锂正极材料在电池测试方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体源为有机锂盐。
3.根据权利要求2所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述有机锂盐包括醋酸锂、四氢呋喃酯化锂或双草酸硼酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体源为无机锂盐与有机物的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种利用等离子体修复磷酸铁锂正极材料表面缺陷的方法，其特征在于，所述无机锂盐与有机物的混合物中，无机锂盐包括氯化...
【专利技术属性】
技术研发人员：江颖洁，肖沈阳，孙超，朱尤祥，屠芳芳，相佳媛，张永起，夏新辉，田安琪，朱国朋，孟祥鹿，张培杰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：
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