本发明涉及锂离子电池领域，具体是一种循环性能好的锂离子电池正极材料。
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，逐渐取代了传统的铅酸电池等化学电源。特别是随着能源与环境问题的日益凸显，锂离子电池得到了越来越多的重视。
锂离子电池正极材料的研究是最活跃的方向之一。目前商业化锂离子电池所使用的正极材料主要为嵌锂过渡金属氧化物,包括钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂三元体系等。现在常用的钴酸锂材料因为价格昂贵、化学稳定性和热稳定性较差等问题抑制了其在大容量电池上的应用。价格低廉的锰酸锂材料容量较低，高温循环性较差，并没有在国内得到广泛的推广。三元材料虽然具有较高的能量密度，但是安全性相对较差。磷酸铁锂正极材料具有原料成本低、环境友好、平台电压平稳、热稳定性好、安全性好等优点，但是磷酸铁锂正极材料的比容量低，循环性能差，这就急需人们进行改善。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种循环性能好的锂离子电池正极材料，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：
一种循环性能好的锂离子电池正极材料，包括以下重量份的原料：铁盐12-18份、磷酸盐15-18份、锂盐10-15份、五氧化二钒4-7份、酒石酸4.5-6.6份、梨子单宁2.4-4份、质量分数为8-15％的氨水8-14份、骨胶3-6份、聚苯胺3-4.5份、甘氨酸1.8-2.7份、葡萄糖4-5.5份和蓝莓5-7份。
作为本发明进一步的方案：铁盐和锂盐均采用硫酸化合物、磷酸化合物和醋酸化合物中的至少一种，磷酸盐包括磷酸钾、磷酸镁、磷酸钠和磷酸铝的一种或者几种的混合物。
作为本发明进一步的方案：五氧化二钒的粒径为36-75um。
所述循环性能好的锂离子电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将蓝莓粉碎并且在PH值为5-6、温度为50-75摄氏度的混合溶液中浸提1.5-2.5小时，混合溶液包括质量比为3-5.6：2-3.3：1的氧化三甲胺、香菇多糖和水，过滤、离心和分离得到蓝莓提取液；
步骤二，将铁盐、磷酸盐、锂盐、酒石酸、聚苯胺和葡萄糖混合并且加入其总重量2.4-3.8倍的去离子水，在40-48摄氏度和750-960rpm的转速下搅拌20-35分钟，然后在60-65摄氏度和1500-1800rpm的转速下搅拌45-60分钟，得到第一混合物；
步骤三，将五氧化二钒、甘氨酸、葡萄糖和蓝莓提取液加入球料比为60-72:1的球磨机中，将球磨产物加入氨水中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；
步骤四，将骨胶、第一混合物以及第二混合物在35-44摄氏度和180-270rpm的转速下搅拌均匀，边搅拌边加入梨子单宁，完全加入完毕后继续搅拌30-50分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物干燥得到粉末，将粉末在惰性气氛和360-480摄氏度下烧结8-12小时，再以10-18摄氏度/分钟的速度升温至960-1050摄氏度并且烧结15-22小时，自然冷却至室温后进行等离子电晕处理，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤三中超声波振荡的功率为180-220W，超声波振荡的频率为30-40KHz。
作为本发明进一步的方案：步骤三中球磨的温度为55-66摄氏度，球磨的速度为600-750rpm。
作为本发明进一步的方案：等离子电晕处理的环境为空气环境。
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，通过对不同的原料进行不同的制备工艺，在各种原料的协同作用下，可以调节元素掺杂比例，降低材料内部的阻抗，提高导电性，提升容量，再经过干燥、一次烧结和二次烧结，制备的成品具有良好的电容量和循环性能，满足作为锂离子电池正极材料的使用需求。
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
一种循环性能好的锂离子电池正极材料，包括以下重量份的原料：铁盐12份、磷酸盐15份、锂盐10份、五氧化二钒4份、酒石酸4.5份、梨子单宁2.4份、质量分数为12％的氨水8份、骨胶3份、聚苯胺3份、甘氨酸1.8份、葡萄糖4份和蓝莓5份。铁盐和锂盐均采用醋酸化合物，磷酸盐包括磷酸钾、磷酸镁和磷酸铝的混合物。
所述循环性能好的锂离子电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将蓝莓粉碎并且在PH值为5.4、温度为58摄氏度的混合溶液中浸提1.8小时，混合溶液包括质量比为3.8：2.5：1的氧化三甲胺、香菇多糖和水，过滤、离心和分离得到蓝莓提取液；
步骤二，将铁盐、磷酸盐、锂盐、酒石酸、聚苯胺和葡萄糖混合并且加入其总重量2.6倍的去离子水，在44摄氏度和840rpm的转速下搅拌28分钟，然后在63摄氏度和1650rpm的转速下搅拌50分钟，得到第一混合物；
步骤三，将五氧化二钒、甘氨酸、葡萄糖和蓝莓提取液加入球料比为66:1的球磨机中，将球磨产物加入氨水中并且超声波振荡均匀，超声波振荡的功率为200W，超声波振荡的频率为35KHz，得到第二混合物；
步骤四，将骨胶、第一混合物以及第二混合物在38摄氏度和210rpm的转速下搅拌均匀，边搅拌边加入梨子单宁，完全加入完毕后继续搅拌45分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物干燥得到粉末，将粉末在惰性气氛和450摄氏度下烧结11小时，再以16摄氏度/分钟的速度升温至980摄氏度并且烧结18小时，自然冷却至室温后进行等离子电晕处理，即得到成品。
实施例2
一种循环性能好的锂离子电池正极材料，包括以下重量份的原料：铁盐14.5份、磷酸盐16.6份、锂盐12份、五氧化二钒5.5份、酒石酸5.4份、梨子单宁3份、质量分数为15％的氨水11份、骨胶4.6份、聚苯胺3.8份、甘氨酸2.2份、葡萄糖4.7份和蓝莓6.2份。铁盐和锂盐均采用硫酸化合物和磷酸化合物的混合物，磷酸盐采用磷酸钠。五氧化二钒的粒径为55um。
所述循环性能好的锂离子电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将蓝莓粉碎并且在PH值为5.8、温度为68摄氏度的混合溶液中浸提2.2小时，混合溶液包括质量比为5.2：3.1：1的氧化三甲胺、香菇多糖和水，过滤、离心和分离得到蓝莓提取液；
步骤二，将铁盐、磷酸盐、锂盐、酒石酸、聚苯胺和葡萄糖混合并且加入其总重量3.5倍的去离子水，在48摄氏度和960rpm的转速下搅拌33分钟，然后在64摄氏度和1800rpm的转速下搅拌48分钟，得到第一混合物；
步骤三，将五氧化二钒、甘氨酸、葡萄糖和蓝莓提取液加入球料比为68:1的球磨机中，球磨的温度为62摄氏度，球磨的速度为660rpm，将球磨产物加入氨水中并且超声波振荡均匀，得到第二混合物；
步骤四，将骨胶、第一混合物以及第二混合物在40摄氏度和240rpm的转速下搅拌均匀，边搅拌边加入梨子单宁，完全加入完毕后继续搅拌45分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物干燥得到粉末，将粉末在惰性气氛和440摄氏度下烧结10小时，再以12摄氏度/分钟的速度升温至1020摄氏度并且烧结20小时，自然冷却至室温后在空气环境下进行等离子电晕处理，即得到成品。
实施例3
一种循环性能好的锂离子电池正极材料，包括以下重量份的原料：铁盐17份、磷酸盐17.5份、锂盐14.2份、五氧化二钒6.6份、酒石酸6份、梨子单宁3.5份、质量分数为15％的氨水13份、骨胶5.5份、聚苯胺4.2份、甘氨酸2.5份、葡萄糖5.2份和蓝莓6.4份。铁盐采用硫酸化合物，锂盐采用硫酸化合物、磷酸化合物和醋酸化合物的混合物，磷酸盐包括磷酸钠和磷酸铝的混合物。
所述循环性能好的锂离子电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将蓝莓粉碎并且在PH值为6、温度为60摄氏度的混合溶液中浸提2.5小时，混合溶液包括质量比为5.4：3.3：1的氧化三甲胺、香菇多糖和水，过滤、离心和分离得到蓝莓提取液；
步骤二，将铁盐、磷酸盐、锂盐、酒石酸、聚苯胺和葡萄糖混合并且加入其总重量3.6倍的去离子水，在45摄氏度和750rpm的转速下搅拌28分钟，然后在64摄氏度和1800rpm的转速下搅拌55分钟，得到第一混合物；
步骤三，将五氧化二钒、甘氨酸、葡萄糖和蓝莓提取液加入球料比为68:1的球磨机中，球磨的温度为64摄氏度，球磨的速度为720rpm，将球磨产物加入氨水中并且超声波振荡均匀，超声波振荡的功率为190W，超声波振荡的频率为36KHz，得到第二混合物；
步骤四，将骨胶、第一混合物以及第二混合物在40摄氏度和240rpm的转速下搅拌均匀，边搅拌边加入梨子单宁，完全加入完毕后继续搅拌46分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物干燥得到粉末，将粉末在惰性气氛和450摄氏度下烧结9小时，再以14摄氏度/分钟的速度升温至1000摄氏度并且烧结20小时，自然冷却至室温后进行等离子电晕处理，即得到成品。
实施例4
一种循环性能好的锂离子电池正极材料，包括以下重量份的原料：铁盐18份、磷酸盐18份、锂盐15份、五氧化二钒7份、酒石酸6.6份、梨子单宁4份、质量分数为10％的氨水14份、骨胶6份、聚苯胺4.5份、甘氨酸2.7份、葡萄糖5.5份和蓝莓7份。铁盐和锂盐均采用硫酸化合物、磷酸化合物和醋酸化合物的混合物，磷酸盐包括磷酸钾、磷酸镁、磷酸钠和磷酸铝的混合物。五氧化二钒的粒径为66um。
所述循环性能好的锂离子电池正极材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将蓝莓粉碎并且在PH值为5.6、温度为70摄氏度的混合溶液中浸提1.8小时，混合溶液包括质量比为5：2.8：1的氧化三甲胺、香菇多糖和水，过滤、离心和分离得到蓝莓提取液；
步骤二，将铁盐、磷酸盐、锂盐、酒石酸、聚苯胺和葡萄糖混合并且加入其总重量3.6倍的去离子水，在45摄氏度和840rpm的转速下搅拌28分钟，然后在64摄氏度和1740rpm的转速下搅拌56分钟，得到第一混合物；
步骤三，将五氧化二钒、甘氨酸、葡萄糖和蓝莓提取液加入球料比为70:1的球磨机中，球磨的温度为64摄氏度，球磨的速度为690rpm，将球磨产物加入氨水中并且超声波振荡均匀，超声波振荡的功率为210W，超声波振荡的频率为38KHz，得到第二混合物；
步骤四，将骨胶、第一混合物以及第二混合物在42摄氏度和240rpm的转速下搅拌均匀，边搅拌边加入梨子单宁，完全加入完毕后继续搅拌44分钟，得到第三混合物；
步骤五，将第三混合物干燥得到粉末，将粉末在惰性气氛和450摄氏度下烧结10小时，再以17摄氏度/分钟的速度升温至1030摄氏度并且烧结20小时，自然冷却至室温后在空气环境下进行等离子电晕处理，即得到成品。
对比例1
除不含有蓝莓，其余原料和制备方法均与实施例2相同。
对比例2
除不含有梨子单宁，其余原料和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
除不含有蓝莓和梨子单宁，其余原料和制备方法均与实施例4相同。
对比例4
采用现有磷酸铁锂材料作为对比例4。
将实施例1-4的产品和对比例1-4的产品作为正极并且组装成锂离子电池，在1C下进行电性能测试，测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出，对比例1-3产品的电容量和300次后的循环性能均优于对比例4的产品，实施例1-4产品的电容量和300次后的循环性能均远远优于对比例1-3的产品，表明本发明制备的成品作为锂离子电池的正极材料具有良好的比容量和循环性能。
本发明将蓝莓进行提取，将部分原料搅拌混合得到第一混合物，将蓝莓提取液甘氨酸等球磨混合并且分散在氨水中，对葡萄糖、五氧化二钒等进行改性，再将骨胶、第一混合物和第二混合物进行混合并且边搅拌边加入梨子单宁，骨胶和梨子单宁配合使用，不仅可以对各种原料进行粘接，还可以调节元素掺杂比例，降低材料内部的阻抗，提高导电性，提升容量，再经过干燥、一次烧结和二次烧结，制备的成品具有良好的电容量和循环性能。
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。