[发明专利]一种硼酸铁锂块状电极及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将锂源水溶液或悬浮液、三价铁源水溶液或悬浮液和硼源水溶液或悬浮液依次加入碳源水溶液中，得到混合溶液；

（2）将步骤（1）中得到的混合溶液干燥，得到硼酸铁锂前驱体；

（3）将步骤（2）中得到的硼酸铁锂前驱体与有机物进行混合，得到LiFeBO₃/C前驱体；

（4）将步骤（3）中得到的LiFeBO₃/C前驱体成型为块状，得到LiFeBO₃/C块状电极前驱体；

（5）将步骤（4）中得到的LiFeBO₃/C块状电极前驱体在惰性气氛保护下进行煅烧，得到锂离子电池正极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，以元素计，所述硼源、锂源和三价铁源的摩尔比为(1.05-1.15)：（1-1.1）：1，优选为(1.1-1.15)：（1-1.05）：1；以化合物计，所述三价铁源和所述碳源的摩尔比为1：（0.5-2），所述三价铁源和所述有机物的摩尔比为1：（0.2-0.5）。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述硼源选自硼酸、硼酸铵和三氧化二硼中的一种或多种；所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、乙酸锂和硝酸锂中的一种或多种；所述三价铁源选自三氧化二铁、硝酸铁、草酸铁和柠檬酸铁中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述碳源为有机物；

优选情况下，所述碳源选自葡萄糖、柠檬酸、蔗糖、甘醇酸、酒石酸和抗坏血酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述有机物选自葡萄糖、蔗糖和抗坏血酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（2）中，所述干燥的温度为60-80℃，时间为12-20h。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（2）中，所述干燥为在空气中进行两次干燥。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，第一次干燥的温度为60-80℃，时间为12-20h，第二次干燥的温度为120-220℃，时间为4-8h。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（3）中所述混合采用球磨处理，球磨的速率为200-300r/min，球磨的时间为1.5-2.5h。

10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（4）中所述成型采用冷压处理，冷压的压力为1-100MPa，冷压的时间为120-600秒。

11.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（5）中，所述煅烧的温度为600-750℃，煅烧的时间为6-24h。

12.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（5）中，在所述煅烧之前，还包括将所述LiFeBO₃/C块状电极前驱体在惰性气氛保护下进行预处理，该预处理的温度为300-400℃，时间为2-24h。

13.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述惰性气氛为动态气氛，气体流速为2-50mL/min。

14.由权利要求1-13中任意一项所述的方法制备得到的锂离子电池正极。