本发明涉及电池正极材料，尤其涉及一种氮化硼改性正极材料及其制备方法。
背景技术：
1、提升锂离子电池（lib）能量密度与安全性成为关键课题。作为主流正极材料，富镍层状氧化物linixcoymn1-x-yo2（ncm）和linixcoyal1-x-yo2（nca）虽具有高比容量（>200 mah/g）和成本优势，但其固有的循环衰减与热失控风险严重制约实际应用。富镍正极在深度脱锂时，高活性ni4+会引发多重副反应，（1）晶格氧逸出：充电态正极表面晶格氧以o2形式释放，与电解液反应生成co/co2等气体，导致界面阻抗激增和容量不可逆损失；（2）结构相变：li层中ni2+的迁移诱发层状结构向无序尖晶石/岩盐相转变，阻碍li+传输并引发微裂纹扩展；（3）界面腐蚀：电解液中hf侵蚀正极表面，加速过渡金属（ni/co/mn）溶解，破坏固态电解质界面（cei）的稳定性。发生短路时，引发焦耳热触发sei分解，释放热量进一步促进正极-电解液放热反应；晶格氧与电解液反应释放大量热量（如ncm811在300℃时放热量达1600 j/g）；氧气释放引发电解液燃烧，导致热失控临界温度降低至150℃以下。结果表明，富镍正极的热稳定性随着ni含量的增加而减少。lib爆炸事故在全国各地时有发生，因此安全成为能源存储领域最重要的问题之一。
2、现有改进手段有硼掺杂、有机添加剂等，但是存在局限性。硼难以进入晶格，仅形成表面锂硼酸盐层；有机添加剂（如itd）虽能构建稳定cei，但在长期循环中发生分解。因此，针对正极在循环过程中会出现的上述问题，有必要开发一种高效稳定的正极材料。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种氮化硼改性正极材料及其制备方法，解决现有的正极材料不稳定，导致电池容量保持率低、充放电效率低，循环寿命短的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种氮化硼改性正极，包括集流体，在集流体的表面涂布有改性正极材料；所述改性正极材料包括粘结剂、导电剂、正极材料、添加剂和溶剂，所述粘结剂、导电剂与正极材料的质量比为（1-2）:（1-2）:（96-98）；所述添加剂为氮化硼，氮化硼的质量为正极材料质量的0.2%-5%。
3、优选的，所述氮化硼为氮化硼颗粒或氮化硼纳米片，氮化硼颗粒和氮化硼纳米片的粒径不大于100目。
4、优选的，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，导电剂为导电炭黑super p，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
5、优选的，所述正极材料为磷酸铁锂正极材料、镍钴锰三元氧化物正极材料，钴酸锂正极材料、富锂锰基正极材料中的一种。
6、上述氮化硼改性正极的制备方法，包括以下步骤：
7、s1、制备氮化硼；
8、s2、将粘结剂与溶剂进行混合，搅拌均匀，得到澄清的胶质溶液；
9、s3、将氮化硼过筛后加入胶质溶液中，搅拌均匀，得到混合液；
10、s4、将导电剂和正极材料加入混合液中搅拌均匀，添加溶剂调整混合液的粘度，得到电极浆料；
11、s5、将电极浆料涂布在集流体上，干燥后进行切片、辊压，得到正极。
12、优选的，所述s1中氮化硼为氮化硼纳米片，氮化硼纳米片的制备方法包括以下步骤：
13、s11、将硼源、氮源、模板和去离子水进行混合，搅拌均匀后得到均匀溶液；
14、s12、将均匀溶液进行冷冻，然后进行干燥，得到混合粉末；
15、s13、将混合粉末进行烧结，得到氮化硼纳米片。
16、优选的，所述s11中，硼源为硼砂（na2b4o7）、硼酸（h3bo3）、硼酐（b2o3）、卤化硼（bcl3、bf3）、硼氢化物（如b2h6）中的一种，氮源为氨气（nh3）、氮气（n2）、尿素、双氰胺、三聚氰胺、氯化铵中的一种，模板为氯化钠，硼源和氮源的质量比为1:0.3~1.5，模板的质量百分比为20%-80%。
17、优选的，所述s13中，所述烧结温度为600℃-1000℃，升温速率为2℃/min-30℃/min，保温时间为0.5h-10h。
18、优选的，所述s4中，电极浆料的粘度为4000cps-8000cps。
19、优选的，所述s5中，所述辊压的压实密度为3.2g/cm3-3.4g/cm3。
20、本发明所述的氮化硼改性正极材料及其制备方法的优点和积极效果是：
21、1、本发明通过向正极材料中添加氮化硼添加剂，氮化硼通过硼原子的路易斯酸特性捕获pf6-提升了电解液的稳定性；通过b-n协同吸附hf抑制过渡金属溶解；通过氮化硼纳米片的层状结构产生快速的离子转移和低的输运能垒，有利于锂离子的传输；达到提高软包电池正极材料稳定性，提高电池循环寿命的效果。
22、2、本发明直接将氮化硼加入浆料中，采用涂布的方式制备正极，工艺简单，有利于实现大规模生产。
23、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种氮化硼改性正极，其特征在于：包括集流体，在集流体的表面涂布有改性正极材料；所述改性正极材料包括粘结剂、导电剂、正极材料、添加剂和溶剂，所述粘结剂、导电剂与正极材料的质量比为（1-2）:（1-2）:（96-98）；所述添加剂为氮化硼，氮化硼的质量为正极材料质量的0.2%-5%。
2.根据权利要求1所述的一种氮化硼改性正极，其特征在于：所述氮化硼为氮化硼颗粒或氮化硼纳米片，氮化硼颗粒和氮化硼纳米片的粒径不大于100目。
3.根据权利要求1所述的一种氮化硼改性正极，其特征在于：所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，导电剂为导电炭黑super p，所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的一种氮化硼改性正极，其特征在于：所述正极材料为磷酸铁锂正极材料、镍钴锰三元氧化物正极材料，钴酸锂正极材料、富锂锰基正极材料中的一种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于：所述s1中氮化硼为氮化硼纳米片，氮化硼纳米片的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于：所述s11中，硼源为硼砂、硼酸、硼酐、卤化硼、硼氢化物中的一种，氮源为氨气、氮气、尿素、双氰胺、三聚氰胺、氯化铵中的一种，模板为氯化钠，硼源和氮源的质量比为1:0.3~1.5，模板的质量百分比为20%-80%。
8.根据权利要求6所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于：所述s13中，所述烧结温度为600℃-1000℃，升温速率为2℃/min-30℃/min，保温时间为0.5h-10h。
9.根据权利要求5所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于：所述s4中，电极浆料的粘度为4000cps-8000cps。
10.根据权利要求5所述的一种氮化硼改性正极的制备方法，其特征在于：所述s5中，所述辊压的压实密度为3.2g/cm3-3.4g/cm3。