【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种硼酸钛铁锂正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、为解决制约当前经济发展的能源短缺和大气污染问题，锂离子电池因具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、体积小、重量轻、无环境污染等优点，近年来在技术研发、生产、市场上均获得了快速发展，已形成了一个规模庞大的新型产业。而在新能源乘用车市场，高续航里程不仅可以解决用户的里程焦虑症，同时也能够获得高额补贴，在这样的环境驱动下，三元锂电池因比能量高引起了人们的注意，但是镍钴锰酸锂电池的安全性能和循环性能较差，限制了其在动力汽车上的广泛应用。
2、磷酸铁锂电池具有较好的常温循环性能、高温循环性能、安全性能和成本低、环境友好等优点，已成为锂离子动力电池最有发展前景的锂离子电池。然而其理论比容量较低，约170mah/g，硼酸铁锂(lifebo3)作为一种具有较高比容量的正极活性物质，理论比容量高达到220mah/g，大于磷酸铁锂的170mah/g，同时与磷酸铁锂相比具有更好的导电性，这些特点决定了硼酸铁锂具有更好的倍率性能和循环稳定性。但硼酸铁锂本身也有一些缺点，比如纯相样品合成较困难，本征离子电导率和电子电导率较低，尤其是对未改性处理的硼酸铁锂材料，在高倍率下进行充放电测试，容量衰减极为严重。
3、因此，如何对硼酸铁锂材料进行优化改善，使其能够满足锂离子电池的使用要求，受到越来越多的关注。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为
2、本专利技术实施例的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，包括：将锂源、硼源、钛源和铁源进行球磨混合，然后进行煅烧处理和粉碎处理，得到硼酸钛铁锂正极材料。
3、本专利技术实施例的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，1、本专利技术实施例的制备方法，采用钛元素掺杂硼酸铁锂，钛元素掺杂可以稳定晶体结构，抑制晶粒的二次生长，加快锂离子的脱/嵌路径，提高迁移效率，能够提升硼酸铁锂材料的电子导电率和离子导电率，并将其用于三元电池中后能够提升三元电池的安全性、循环性能和倍率性能；2、本专利技术实施例的制备方法，简单易操作，生产效率高，便于在工业生产中推广应用。
4、在一些实施例中，所述锂源、铁源、硼源和钛源中锂、铁、硼、钛的摩尔比为1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
5、在一些实施例中，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种；
6、和/或，所述铁源包括四氧化三铁、三氧化二铁、草酸亚铁中的至少一种；
7、和/或，所述硼源包括硼酸、三氧化二硼中的至少一种；
8、和/或，所述钛源包括四氯化钛、二氧化钛中的至少一种。
9、在一些实施例中，所述球磨混合的时间为3～12h；
10、和/或，所述高温煅烧的温度为500～1000℃，煅烧的时间为6～24h。
11、在一些实施例中，所述硼酸钛铁锂正极材料的粒径d50＝0.5～10μm。
12、本专利技术实施例还提供了一种硼酸钛铁锂正极材料，采用上述的方法制得。
13、本专利技术实施例还提供了一种正极极片，包括上述的方法制得的硼酸钛铁锂正极材料或上述的硼酸钛铁锂正极材料。
14、在一些实施例中，所述正极极片还包括镍钴锰酸锂。
15、在一些实施例中，所述正极极片中硼酸钛铁锂正极材料的质量占比为9.5～28.5％，镍钴锰酸锂的质量占比为66.5～85.5％。
16、本专利技术实施例还提供了一种三元电池，包括上述的正极极片。
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1.一种硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将锂源、硼源、钛源和铁源进行球磨混合，然后进行煅烧处理和粉碎处理，得到硼酸钛铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、铁源、硼源和钛源中锂、铁、硼、钛的摩尔比为1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
3.根据权利要求1或2所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的时间为3～12h；
5.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述硼酸钛铁锂正极材料的粒径D50＝0.5～10μm。
6.一种硼酸钛铁锂正极材料，其特征在于，采用权利要求1～5任一项所述的制备方法制得。
7.一种正极极片，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的制备方法制得的硼酸钛铁锂正极材料或权利要求6所述的硼酸钛铁锂正极材料。
8.根据权利要求7所述的正极极片，其特征在于
9.根据权利要求8所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中硼酸钛铁锂正极材料的质量占比为9.5～28.5％，镍钴锰酸锂的质量占比为66.5～85.5％。
10.一种三元电池，其特征在于，包括权利要求7～9任一项所述的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将锂源、硼源、钛源和铁源进行球磨混合，然后进行煅烧处理和粉碎处理，得到硼酸钛铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、铁源、硼源和钛源中锂、铁、硼、钛的摩尔比为1：0.5～1：0.5～1：0.2～0.4。
3.根据权利要求1或2所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的时间为3～12h；
5.根据权利要求1所述的硼酸钛铁锂正极材料的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李巧，
申请(专利权)人：孝感楚能新能源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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