中國粉體網訊 隨著大規模儲能和電動車的快速發展，對鋰離子電池正極材料的產品質量提出了越來越嚴格的要求。為滿足市場對正極材料的高品質要求，自動化、智能化的大規模生產技術和裝備技術就顯得越來越重要。以下是三元正極材料的主要制備方法盤點。
固相法
三元材料固相法通常直接將鎳源、鈷源、錳源和鋰源經過機械混合，隨后經過煅燒得到三元正極材料，是鋰離子電池三元鎳鈷錳正極材料工業化生產的方法之一。但是，固相法制備的產品形貌不均勻，顆粒尺寸分布寬泛、電化學性能較差，并且長時間高溫煅燒（大于24h，100℃左右）能耗大成本高，限制了固相法的發展和應用。
共沉淀法
共沉淀法指將反應物溶于溶劑中后，繼而引入沉淀劑使得反應物同時沉淀析出的濕法化學制備技術。共沉淀方法操作相對簡單，同時在沉淀過程中，可以通過精準地控制沉淀條件（pH值、濃度、絡合劑、表面活性劑、溶劑組成等），實現對產物的形貌和尺寸的調控。目前，三元鎳鈷錳正極材料共沉淀反應研究中，常用沉淀劑有氫氧化物、碳酸鹽和草酸鹽。
共沉淀法合成三元材料裝置示意圖
溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是采用金屬鹽與絡合劑絡合形成溶膠，繼而蒸發溶劑得到凝膠的方法，這種方法可以在短時間內實現反應物分子水平上的混合，制備的材料元素分布均勻。但溶膠-凝膠法反應周期長，處理過程復雜，工業化難度較大。
模板法
模板法指采用具有一定形貌或是結構的前驅體物質，通過拓撲效應使最終產物能夠將模板劑形貌繼承并保持下來，是一種常見的制備具有一定形貌三元正極材料的方法。
模板法合成三元材料流程圖
水熱法
水熱法是指在高溫高壓的過飽和液相溶液中進行化學合成的方法，屬于濕化學法合成的一種。水熱法制備的三元材料顆粒均勻、結晶度高，且反應過程易控制、生產成本低。但水熱反應設備昂貴，制備過程安全性能差，使得其工業化程度仍然較低。
熱聚合法
一些單體分子，在高溫下可以產生自由基進行聚合形成高分子，即為熱聚合反應，人們可以利用此反應進行金屬氧化物粉體的制備。
熱聚合法合成三元材料流程圖
隨著固定儲能和移動儲能產業的快速發展，拉動了鋰離子電池正極材料的技術進步。在正極材料制備技術的發展過程中，以前側重單元技術工藝的研發，主要通過材料的結構調控來優化材料加工性能和電化學性能。而未來的大規模智能制造，一方面仍然需要關注單元技術工藝的可規模性，更需要關注單元技術工藝之間的反饋與聯動效率，從而提高大規模制造過程的能效，提高產品穩定性。
參考來源：
邵奕嘉.三元鎳鈷錳正極材料的制備及改性
王莉.鋰離子電池正極材料生產技術的發展
鄒邦坤.鋰離子電池三元正極材料的研究進展
（中國粉體網編輯整理/墨玉）
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