三元锂电正极材料组分及结构设计研究进展

姚倩芳

(1.北京矿冶科技集团有限公司，北京 100160；2.北京当升材料科技股份有限公司，北京 100160)

近年来，随着人们环保意识的不断提高，对绿色能源的需求越来越迫切。锂离子电池作为化石能源的潜在替代品，已经在动力电池及储能行业等领域得到了广泛关注。正极材料作为锂离子电池重要的组成部分对锂离子电池性能的优劣起着关键作用。在众多的锂离子电池正极材料中镍钴锰酸锂三元材料由于具有能量密度高，价格相对便宜的优势得到广泛研究。近年来为进一步提升三元材料的性能，科研学者对材料的组分及结构设计进行了深入探究，提出了新的研究思路。

镍钴锰酸锂三元材料的制备方法有多种[1-2]，其中:通过共沉淀制备得到三元前驱体，再通过高温固相烧结得到正极材料，这种制备方法由于设备简单、成本相对低、技术难度适中而最适合工业生产。在对三元材料进行改性时，一方面从共沉淀步骤着手，进行三元材料组分的优化、结构的设计。另一方面从固相烧结步骤着手，通过改变烧结的条件，实现对材料结构的优化。下文将从上述角度进行阐述。

1 组分设计

1.1 均匀组分设计

均匀组分设计是指材料各个部分组成相同，是最常用的材料设计手段。将固定镍钴锰比例的混合盐、沉淀剂及络合剂同时加入到连续反应釜中，选择合适的温度、转速及pH值等工艺条件，使粒度生长到要求值，经过过滤、洗涤和烘干得到前驱体，前驱体与锂源混合均匀后，经过高温煅烧得到三元正极材料。……