中國粉體網訊 三元正極材料尤其是高鎳三元正極材料的比容量很高，已經成為企業爭相布局產能的熱門正極材料。但是在實際應用中它們也不是完美的，仍存在很多需要改善的地方，如安全性能、循環性能、存儲性能以及大電流充放電性能等。
為了改善三元正極材料的性能，要對其進行材料結構設計、優化制備工藝、元素摻雜、表面包覆。我們就材料結構設計為大家介紹一些改進方向。
類單晶型結構
目前商業化的三元正極材料主流制備方法是共沉淀-高溫固相法，通過共沉淀法制得前驅體，然后與鋰鹽混合燒結，最終制得相應的三元正極材料。其顆粒通常為若干幾百納米的一次粒子組成的微米級球形二次顆粒。隨著電池充放電次數增加，尤其在高電壓下，一次粒子間的界面很容易產生微裂紋和粉化，導致電池循環性能和安全性能惡化。
將三元正極材料制備成類單晶型顆粒的好處：
可以很大幅度地提高材料的顆粒強度和壓實密度；
得到的材料在電池制作過程中的加工性能好，輥壓不會發生變形或破碎，多次循環后能避免一次粒子界面粉化；
此種正極材料的比表面積小，可以減少材料與電解液的接觸面，降低電池充放電過程中的副反應，從而提高材料的電化學性能。
放射狀結構
二次顆粒結構的三元正極材料繼承了前驅體內部結構特征，前驅體性能的好壞直接影響正極材料的優劣。
前驅體顆粒由內向外放射狀生長有利于燒結過程中鋰鹽在前驅體顆粒內的擴散，使反應更加充分，制成的三元正極材料形成由內向外的鋰離子擴散通道。這種結構有利于鋰離子的脫出和嵌入，顆粒結構也更加穩定，大大改善了材料的電化學性能。
核殼結構
表面包覆可以有效改善高鎳材料與電解液的反應活性，提升材料循環穩定性，但是包覆材料一般采用沒有電化學活性的惰性材料。包覆層薄，材料的性能改善不明顯；包覆層厚，材料的比容量損失嚴重。
核殼結構三元正極材料可以克服這些問題，其通常由高比容量的內核與高穩定性的外殼組成，內核和外殼均具有電化學活性，兼具了比容量高與循環穩定性好等優點。
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