本发明涉及锂电池正极材料，具体是一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料。
背景技术
由于以石油和煤为主的化石燃料的不断消耗，以及对于环境污染的不断加重，如当前的雾霾天气以及汽车尾气已经成为人类健康的头号杀手等，已经严重影响人类健康和生存环境。越来越多的人将目光投向新能源技术，开发新能源成为众多国家的能源战略重点，锂电池是其中的一个重要方向，锂离子电池以其优异的性能正成为最有潜力的动力源之一。
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，与铅酸、镍镉、镍氢等传统的二次电池相比，锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染，以及自放电小、循环寿命长等优点，锂电池的主要组成包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜材料。正极材料和负极材料决定着电池的能量密度和循环寿命。目前锂电池的正极材料多采用钴酸锂材料和、锰酸锂材料镍酸锂材料，钴资源有限、价格昂贵并且对环境有害，这就限制了其应用；锰酸锂材料的电容量和循环性能差；镍酸锂材料在高温下存在安全隐患，这就为人们的使用带来了不便。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，包括以下重量份的原料：碳酸镁6-12份、氧化铝8-13份、硫酸镍5-8份、硫酸锰2.6-5份、动物骨4-8份、硫铁矿7-10份、石墨烯4-6份和爬山虎3-6份。
作为本发明进一步的方案：动物骨包括牛骨、羊骨、猪骨、鸡骨、马骨和鱼骨中的至少一种。
作为本发明进一步的方案：石墨烯为加无水乙醇于球磨机中进行机械化球磨24-30小时，获得具360-650um晶粒尺寸的粉末。
所述电容量和循环性能好的锂电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将动物骨进行初步破碎得到骨预料，将骨预料在80-95摄氏度和1.0-1.4bar下蒸煮2-4小时，然后放入质量分数为5-8％的碳酸氢钠溶液中浸泡3-4小时并且在600-720摄氏度下煅烧6-8小时，在进行粉碎和过120-150目筛，得到骨料；
步骤二，将爬山虎粉碎并且加入发酵罐中，在40-50摄氏度下发酵30-45小时并且每隔3小时搅拌一次，得到爬山虎发酵液；
步骤三，将硫铁矿、硫酸锰、碳酸镁和硫酸镍加入搅拌槽并且在110-135摄氏度下反应2-4小时，得到第一混合物；
步骤四，将氧化铝和石墨烯加入其总重量2-3倍的70-100摄氏度的去离子水中并且超声处理，得到第二混合物；
步骤五，将骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩尔浓度为0.3-0.4mol/l的氨水中并且以180-360rpm的转速搅拌，边搅拌边滴加爬山虎发酵液并且在10-15分钟内滴加完毕，完全滴加完毕后继续搅拌并且持续2-3小时，然后在60-80摄氏度的烘箱中干燥，得到半成品；
步骤六，将半成品在300-420摄氏度下煅烧10-12小时，然后将煅烧产物进行粉碎分级至粒径为60-80um，然后在800-940摄氏度下煅烧15-18小时，然后以5-8摄氏度/分钟的冷却至600-660摄氏度并且保持4-6小时，自然冷却至室温即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤四中超声处理的功率为450-540w，超声频率为40-50khz。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过对不同的原料采用不同的制作工艺，将半成品进行二次煅烧并且进行固溶处理，制备的成品电容量高并且循环性能好，可以满足人们的使用需求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，包括以下重量份的原料：碳酸镁6份、氧化铝8份、硫酸镍5份、硫酸锰2.6份、动物骨4份、硫铁矿7份、石墨烯4份和爬山虎3份。动物骨包括牛骨、鸡骨和马骨的混合物。
所述电容量和循环性能好的锂电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将动物骨进行初步破碎得到骨预料，将骨预料在86摄氏度和1.2bar下蒸煮3小时，然后放入质量分数为6％的碳酸氢钠溶液中浸泡3小时并且在660摄氏度下煅烧6小时，在进行粉碎和过120目筛，得到骨料；
步骤二，将爬山虎粉碎并且加入发酵罐中，在45摄氏度下发酵36小时并且每隔3小时搅拌一次，得到爬山虎发酵液；
步骤三，将硫铁矿、硫酸锰、碳酸镁和硫酸镍加入搅拌槽并且在125摄氏度下反应3小时，得到第一混合物；
步骤四，将氧化铝和石墨烯加入其总重量2倍的88摄氏度的去离子水中并且超声处理，得到第二混合物；
步骤五，将骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩尔浓度为0.32mol/l的氨水中并且以240rpm的转速搅拌，边搅拌边滴加爬山虎发酵液并且在13分钟内滴加完毕，完全滴加完毕后继续搅拌并且持续2小时，然后在65摄氏度的烘箱中干燥，得到半成品；
步骤六，将半成品在330摄氏度下煅烧10小时，然后将煅烧产物进行粉碎分级至粒径为60um，然后在880摄氏度下煅烧16小时，然后以6摄氏度/分钟的冷却至640摄氏度并且保持4小时，自然冷却至室温即可得到成品。
实施例2
一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，包括以下重量份的原料：碳酸镁10.5份、氧化铝11.5份、硫酸镍6.4份、硫酸锰3.5份、动物骨5.2份、硫铁矿7.8份、石墨烯4.9份和爬山虎4份。石墨烯为加无水乙醇于球磨机中进行机械化球磨26小时，获得具430um晶粒尺寸的粉末。
所述电容量和循环性能好的锂电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将动物骨进行初步破碎得到骨预料，将骨预料在90摄氏度和1.3bar下蒸煮3.5小时，然后放入质量分数为7％的碳酸氢钠溶液中浸泡4小时并且在690摄氏度下煅烧7小时，在进行粉碎和过135目筛，得到骨料；
步骤二，将爬山虎粉碎并且加入发酵罐中，在44摄氏度下发酵40小时并且每隔3小时搅拌一次，得到爬山虎发酵液；
步骤三，将硫铁矿、硫酸锰、碳酸镁和硫酸镍加入搅拌槽并且在130摄氏度下反应3.5小时，得到第一混合物；
步骤四，将氧化铝和石墨烯加入其总重量2.5倍的85摄氏度的去离子水中并且超声处理，得到第二混合物；
步骤五，将骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩尔浓度为0.36mol/l的氨水中并且以300rpm的转速搅拌，边搅拌边滴加爬山虎发酵液并且在12分钟内滴加完毕，完全滴加完毕后继续搅拌并且持续2.4小时，然后在75摄氏度的烘箱中干燥，得到半成品；
步骤六，将半成品在420摄氏度下煅烧12小时，然后将煅烧产物进行粉碎分级至粒径为80um，然后在860摄氏度下煅烧16小时，然后以8摄氏度/分钟的冷却至640摄氏度并且保持5小时，自然冷却至室温即可得到成品。
实施例3
一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，包括以下重量份的原料：碳酸镁11.5份、氧化铝12份、硫酸镍7.2份、硫酸锰4.5份、动物骨7.5份、硫铁矿9.4份、石墨烯5.4份和爬山虎5份。动物骨包括牛骨、羊骨、猪骨和马骨的混合物。
所述电容量和循环性能好的锂电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将动物骨进行初步破碎得到骨预料，将骨预料在92摄氏度和1.2bar下蒸煮3小时，然后放入质量分数为6％的碳酸氢钠溶液中浸泡3.5小时并且在700摄氏度下煅烧6小时，在进行粉碎和过140目筛，得到骨料；
步骤二，将爬山虎粉碎并且加入发酵罐中，在45摄氏度下发酵39小时并且每隔3小时搅拌一次，得到爬山虎发酵液；
步骤三，将硫铁矿、硫酸锰、碳酸镁和硫酸镍加入搅拌槽并且在120摄氏度下反应3小时，得到第一混合物；
步骤四，将氧化铝和石墨烯加入其总重量3倍的95摄氏度的去离子水中并且超声处理，超声处理的功率为480w，超声频率为44khz，得到第二混合物；
步骤五，将骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩尔浓度为0.3mol/l的氨水中并且以270rpm的转速搅拌，边搅拌边滴加爬山虎发酵液并且在13分钟内滴加完毕，完全滴加完毕后继续搅拌并且持续2.4小时，然后在66摄氏度的烘箱中干燥，得到半成品；
步骤六，将半成品在400摄氏度下煅烧10小时，然后将煅烧产物进行粉碎分级至粒径为80um，然后在930摄氏度下煅烧16小时，然后以8摄氏度/分钟的冷却至650摄氏度并且保持4小时，自然冷却至室温即可得到成品。
实施例4
一种电容量和循环性能好的锂电池正极材料，包括以下重量份的原料：碳酸镁12份、氧化铝13份、硫酸镍8份、硫酸锰5份、动物骨8份、硫铁矿10份、石墨烯6份和爬山虎6份。动物骨包括牛骨、羊骨、猪骨、鸡骨、马骨和鱼骨的混合物。石墨烯为加无水乙醇于球磨机中进行机械化球磨27小时，获得具550um晶粒尺寸的粉末。
所述电容量和循环性能好的锂电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将动物骨进行初步破碎得到骨预料，将骨预料在90摄氏度和1.0bar下蒸煮3.5小时，然后放入质量分数为8％的碳酸氢钠溶液中浸泡3小时并且在680摄氏度下煅烧8小时，在进行粉碎和过130目筛，得到骨料；
步骤二，将爬山虎粉碎并且加入发酵罐中，在46摄氏度下发酵42小时并且每隔3小时搅拌一次，得到爬山虎发酵液；
步骤三，将硫铁矿、硫酸锰、碳酸镁和硫酸镍加入搅拌槽并且在135摄氏度下反应3小时，得到第一混合物；
步骤四，将氧化铝和石墨烯加入其总重量2倍的90摄氏度的去离子水中并且超声处理，超声处理的功率为520w，超声频率为48khz，得到第二混合物；
步骤五，将骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩尔浓度为0.3mol/l的氨水中并且以300rpm的转速搅拌，边搅拌边滴加爬山虎发酵液并且在15分钟内滴加完毕，完全滴加完毕后继续搅拌并且持续3小时，然后在75摄氏度的烘箱中干燥，得到半成品；
步骤六，将半成品在380摄氏度下煅烧11小时，然后将煅烧产物进行粉碎分级至粒径为66um，然后在840摄氏度下煅烧16小时，然后以6摄氏度/分钟的冷却至620摄氏度并且保持5小时，自然冷却至室温即可得到成品。
采用n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)为溶剂，按质量比90:5:5分别称取正极材料、乙炔黑和pvdf，机械搅拌混合均匀后涂在预处理过的铝箔上，置于120摄氏度真空干燥箱中干燥9小时得到正极片。在充满氩气的手套箱中，以金属锂片为负极，1mol/l的六氟磷酸锂(lipf6)+碳酸乙烯酯(ec)+碳酸二甲酯(dmc)+碳酸二乙酯(dec)(体积比1:l:l)为电解液，多孔聚丙烯膜为隔膜，组装成扣式电池，常温下用land电池测试系统对电池进行充放电循环测试，测试电压3.0-4.4v，电流密度0.5-5c，实施例1-4的产品和现有产品的测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1-4的产品在电容量和循环性能上均优于现有产品。
将动物骨进行蒸煮和改性预处理，然后将爬山虎进行发酵，将骨料、第一混合物和第二混合物在氨水中搅拌并且边搅拌边加入爬山虎发酵液，爬山虎发酵液与其他原料混合可以改变产物晶体界面的结构，改善电容量和循环稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。