三元材料NCM具有较好的低温性能和较高的理论能量密度[22]，然而由于材料本身较低的实际能量密度限制了其大规模应用。NCM主要应用于钢壳或者铝壳的圆柱形与方形锂离子电池中，由于在高温下容易气胀，在软包锂离子中应用较少。

1。3。2 三元材料NCA正极材料

LiNi0。8Co0。15Al0。05O2有着和LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2类似的a-NaFeO2单相层状六方结构(R-3m空间点群)，Ni, Co, Al和O通过八配位成键，形成供Li+脱嵌的二维层状通道[24-25]。其中Li+位于层状结构的3a位置，O2-位于6c位置，过度金属离子和Al3+位于层状结构的3b位置。Ni是材料的主要活性物质之一，在充放电过程中，Ni2+和Ni4+发生相互转换。通过引入Ni可提高材料的容量，但Ni含量也不是越高越好，因为Ni2+半径和Li+半径相差不大，容易发生3a位置的Ni2+和3b位置的Li+混排现象，导致材料的充放电容量降低。Co也是材料的主要活性物质之一，能很好地稳定材料的层状结构。同时Co3+的掺入能够抑制Ni2+进入Li+的3a位置，便于材料深度放电，从而提高了材料的放电容量。LiNi0。8Co0。15Al0。05O2材料的理论比容量为279mAh/g。此外，Co、Al的复合掺杂能促进Ni2+的氧化，减3a位Ni2+含量，抑制材料晶体结构从H2到H3的不可逆相变，从而提高材料本身的循环稳定性[26]。

目前镍钴铝(LiNi1-x-yCoxAlyO2,简称NCA)受益于三元协同效应[26]，综合了LiNiO2和LiCoO2诸多优点，性能比任何一种材料优越，又具有价格较低和环境有好的优势，正在成为国内外研究的热门领域。但目前NCA的实际容量仅为理论容量279mAh/g的三分之二左右。因此提高NCA的实际容量成为研究的重点。文献综述

1。4 常用的NCA的合成方法

正极材料微观结构的改善和宏观性能的提高与制备方法密不可分，不同的制备方法导致所制备的材料在结构、粒子形貌、比表面积和电化学性能等方面有很大的差别。目前用于三元材料制备的方法主要有溶胶－凝胶法、共沉淀-固相法、喷雾干燥-固相法等。

1。4。1 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法[27]就是用含高化学活性组分的化合物做前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解-缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。

S。B。Majumder等[28]用溶胶-凝胶法制备出LiNi0。80(Co0。20-xAlx)O2(x=0。0或0。05),在3～4。3V之间，0。2C放电时，首次容量达到161mAh/g。循环伏安实验表明，LiNi0。8Co0。2O2的氧化还原电位在3。79～3。95V之间，掺杂Al后减小到3。5～3。6V，明显改善了材料的结构，并且将LiNi0。8Co0。2O2的3个氧化还原峰变成一个，很大程度上减少了杂相的存在[31]。

1。4。2 固相合成法

高温固相法合成的一般过程都是先将锂盐与过渡金属化合物按目标产物的比例称重，然后通过球磨等方式混合均匀，最后将混合物放在高温下煅烧即可形成目标产物。H。R。Park等[29]以Li2Co3、NiO和Co3O4为原料，混合均匀后，在650℃空气条件下预处理20h，碾碎后，在于750℃、800℃和850℃烘培20h，合成了LiNi1-yCoyO2(y=0。1,0。3和0。5）正极材料，研究结果表明：y值越大，烘培温度越高，材料粒径越大，800℃下合成的LiNi0。7Co0。3O2显示了首次最高的放电比容量（154mAg/g,3。2-4。3V）,750℃下合成的LiNi0。7Co0。3O2显示了最好的循环性能（第十次循环后容量保持率为97。7%）。

固相法虽然具有操作简单的优点，但材料的高温煅烧时间较长，能耗高。此外，当合成二元或更多元体系混合物时，机械混合往往不能使多种反应物混合均匀，难以得到符合化学计量比的纯净物，容易引入NiO等杂质相，导致晶体结构存在缺陷，电化学性能不足。