[发明专利]一种用于锂电池的二元固溶体硼酸盐正极材料及制备方法

摘要

本发明涉及锂电池正极材料的技术领域，提供了一种用于锂电池的二元固溶体硼酸盐正极材料及制备方法。该方法先通过球磨和烧结制备了微米尺寸的硼酸铁锂/硼酸钴锂二元固溶体，然后通过高能球磨及离心分级使二元固溶体的颗粒尺寸纳米化，最后以磷酸二氢铵和氢氧化锂反应，在二元固溶体表面生成焦磷酸锂包覆层，制得用于锂电池的二元固溶体硼酸盐正极材料。本发明的制备方法，克服了硼酸铁锂及硼酸钴锂的性能缺陷，通过纳米化及包覆使二元固溶体的电化学性能得到提高，可用作锂电池的正极材料。

主权项

1.一种用于锂电池的二元固溶体硼酸盐正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极材料制备的具体步骤如下：（1）将偏硼酸锂、草酸亚铁、氧化钴、无水乙醇加入行星式球磨机中，常温下球磨5~6h，然后在70~90℃下鼓风烘烤12~15h，得到前驱体粉末，再置于管式炉中，通入氮气，加热至600~650℃焙烧12~15h，制得微米尺寸的硼酸铁锂/硼酸钴锂二元固溶体；（2）将步骤（1）制得的微米尺寸的二元固溶体、表面活性剂、无水乙醇加入高能球磨机中，球磨4~6h，转移至离心管中，先超声分散并离心分级，然后静置一段时间，再收集上层悬浊液进行抽滤，70~80℃下真空干燥10~15h，制得纳米尺寸的硼酸铁锂/硼酸钴锂二元固溶体；（3）将磷酸二氢铵、氢氧化锂加入去离子水中，加入氨水调节溶液的pH值至9~9.5，然后加入步骤（2）制得的纳米尺寸的二元固溶体，先在80~90℃下恒温搅拌，再加热至120~130℃使水分蒸发，直至形成凝胶，继续加热烘干凝胶并研磨，转移至管式炉中，通入氮气，先升温至300~400℃并保温4~5h，再升温至680~720℃并保温6~8h，制得焦磷酸锂包覆的纳米硼酸铁锂/硼酸钴锂二元固溶体正极材料。