本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料的制備領域，尤其涉及一種富鋰錳基正極材料的微波燒成方法。
背景技術：
鋰離子電池因具有高能量、高容量、體積小、重量輕、對環(huán)境友好等優(yōu)點，自商品化以來，已經(jīng)在移動電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機等便攜式電子產(chǎn)品上得到了廣泛應用，目前在電動汽車、航空航天及軍用通訊設備等領域已逐步取代傳統(tǒng)能源的供給。越來越廣泛的需求對鋰離子電池的溫度特性有了更高的要求。在我國北方，電動汽車在冬季通常會遭遇-10℃以下的低溫，許多軍用設備也要求電源能在-20℃以下工作。而在低溫環(huán)境，尤其是-20℃以下，鋰離子電池的性能要遠低于其常溫性能。
富鋰錳基正極材料li[li(1-2x)/3nixmn(2-x)/3]o2是li2mno3與lini0.5mn0.5o2所形成的固溶體，youngsh的文章報道li[ni0.20li0.20mn0.60]o2在2.0～4.8v、20ma/g充放電下，材料的首次放電比容量達到288mah/g，高壓下呈現(xiàn)出很高的放電比容量，該材料還具有循環(huán)性能好等優(yōu)點，是一種極具發(fā)展前景的鋰離子電池正極材料。
但是富鋰錳基正極材料li[li(1-2x)/3nixmn(2-x)/3]o2同樣存在電導率較低、低溫性能較差等缺陷，這制約著其在電動汽車及航空航天等領域的應用，因此迫切需要對其進行低溫性能改善，進一步推動其應用領域。
有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種富鋰錳基正極材料的微波燒成方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種富鋰錳基正極材料的微波燒成方法，采用氧化物微波加熱方式進行燒成反應，能夠顯著縮短產(chǎn)品制備的時間，大大提高生產(chǎn)效率，同時改善材料低溫性能差等缺陷。
本發(fā)明提出的一種富鋰錳基正極材料的微波燒成方法，包括以下步驟：
s1.按摩爾比li：ni：mn：zr為1.5：0.3：0.7：0.01稱取鋰源、鎳源、電解二氧化錳、鋯源，加入質量百分含量為0.02～0.2％的分散劑，加水進行球磨，該漿料體系中固含量為85％～95％；
s2.將球磨混合好的漿料使用微波加熱35～65分鐘，停止微波加熱，并迅速降溫，使材料形成固熔體。
進一步的，所述步驟s2中，微波加熱工藝為：首先升溫至650℃，保溫5分鐘，然后升溫至800～1100℃，保溫30～60分鐘。
進一步的，所述步驟s2中，迅速降溫是在大氣環(huán)境下自然降溫或通風降溫，從反應溫度降至600℃以下的時間為2小時以內。
進一步的，所述鋰源包括氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰中的一種或多種。
進一步的，所述鎳源包括氧化鎳、碳酸鎳、硝酸鎳中的一種或多種。
進一步的，所述鋯源包括氧化鋯、氫氧化鋯中的一種或兩種。
進一步的，所述分散劑包括檸檬酸銨、丙烯酸中的一種或兩種。
進一步的，所述步驟s1中，球磨時間為2～3小時，球體為氧化鋯球。
借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：采用氧化物微波加熱方式進行燒成反應，更加環(huán)保、經(jīng)濟，顯著縮短了產(chǎn)品制備的時間，大大提高了生產(chǎn)效率，同時改善了材料低溫性能差等缺陷，使材料適用于動力型電池的制造；添加的鋯源除摻雜改性作用外，還是微波加熱敏感物質，使微波加熱效率大幅提升，整體能源消耗大幅下降；球磨后的漿料物質堆積密度高于正常固體材料堆積的密度，物質間隙較小，有利于物質反應發(fā)生。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
s1.取碳酸鋰、氧化鎳、二氧化錳及氫氧化鋯，按li：ni：mn：zr摩爾比為1.5：0.3：0.7：0.01稱取相應的重量，加入裝有氧化鋯球的球磨機中；
s2.加入步驟s1中物料重量15％的去離子水，加入步驟s1中物料重量1％的檸檬酸銨，開動球磨機，球磨3小時，得到混合物漿料；
s3.將步驟s2中的漿料直接加入待燒匣缽中，放置到微波加熱爐中，升溫至650℃，保溫5分鐘，然后升溫至1050℃，保溫40分鐘，然后自然降溫，即得到富鋰錳基固熔體。
實施例2
s1.取碳酸鋰、碳酸鎳、二氧化錳及氫氧化鋯，按li：ni：mn：zr摩爾比為1.5：0.3：0.7：0.01稱取相應的重量，加入裝有氧化鋯球的球磨機中；
s2.加入步驟s1中物料重量15％的去離子水，加入步驟s1中物料重量1％的檸檬酸銨，開動球磨機，球磨3小時，得到混合物漿料；
s3.將步驟s2中的漿料直接加入待燒匣缽中，放置到微波加熱爐中，升溫至650℃，保溫5分鐘，然后升溫至1000℃，保溫40分鐘，然后自然降溫，即得到富鋰錳基固熔體。
綜上所述，本發(fā)明采用氧化物微波加熱方式進行燒成反應，更加環(huán)保、經(jīng)濟，顯著縮短了產(chǎn)品制備的時間，大大提高了生產(chǎn)效率，同時改善了材料低溫性能差等缺陷，使材料適用于動力型電池的制造；添加的鋯源除摻雜改性作用外，還是微波加熱敏感物質，使微波加熱效率大幅提升，整體能源消耗大幅下降；球磨后的漿料物質堆積密度高于正常固體材料堆積的密度，物質間隙較小，有利于物質反應發(fā)生。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。