国内外有不同的制备及改性锂离子三元电极材料的方法。而使用不同的制备方法会使材料在结构与电化学性能等方面产生诸多不同。

1三元正极电极材料的制备方法

目前人们制备三元复合电极材料主要有以下几种方法：化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、高温固相法、微波合成法、喷雾热解法等[2]。

1化学共沉淀法74241

化学共沉淀法一般可以将其分为直接共沉淀法与间接共沉淀法。直接化学共沉淀法是指将Li、Co、Ni、Mn盐直接共沉淀，然后过滤、洗涤、干燥，最后对其进行高温煅烧得到目标产物。而间接化学共沉淀法是先将Ni、Co、Mn盐进行共沉淀，然后将其过滤、洗涤、干燥得到的是含镍钴锰的前驱体，将前驱体最后再与锂盐均匀混合进行煅烧得到目标产物[3]。将两者相比而言，一般多数采用间接共沉淀法，这是因为锂盐的溶度积（即ksp）较大，所以很难与Ni、Co、Mn等过渡金属直接形成共沉淀。具体来说，间接共沉淀法又可以分为两种方式。其中一种方式是先配制一定比例的过渡金属盐溶液（Ni、Co、Mn的盐溶液），再加入沉淀剂以得到三元复合共沉淀的前驱体，然后将前驱体过滤洗涤干燥，最后与锂盐混合烧结。另一种方式是在加入沉淀剂之后，过滤前驱体之前将锂盐加入到混合共沉淀前驱体溶液之中，进行蒸发或冷冻干燥，最后高温烧结得到电极材料。

其中Zhang[4]等以Co(NO3)2、LiNO3、MnCl2、Ni(NO3)2为原料配置3mol/L的溶液，再将配置好的溶液逐滴滴加至3mol/L的氢氧化钾乙醇溶液之中，然后将沉淀进行过滤、洗涤，在80 ℃干燥10h左右，最后将沉淀在400～800 ℃温度下煅烧，得到正极材料。

2 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是指首先在液相下将这些原料混合均匀，然后在溶液中形成稳定的溶胶体系，再在一定条件下凝胶化等过程而发生固化，然后将凝胶干燥、煅烧，最后得到材料[5]。这种方法对设备等的要求低，过程简单，化学计量比可以精确控制，可以降低反应的温度,缩短反应的时间，并且得到的材料具有高均匀性和高纯度，因此也被广泛采用。

谭欣欣[6]等先得到了乙酸镍、乙酸锂、乙酸锰、(CH3COO)2Co和Cr（NO3）2的混合溶液，再将柠檬酸溶液逐滴加入混合溶液中，滴加入氨水并持续搅拌，保持溶液的pH值为7-8，保持温度为80℃，连续搅拌干燥后得到了凝胶。将凝胶在500℃烧结6h，冷却后进行研磨，后在950℃高温下煅烧12h，研磨之后得到了三元复合正极材料LiNi(1-x ）/3Mn(1-x）/3Co(1-x）/3CrxO2。

3高温固相法论文网

高温固相法一般先将一定计量比的Co、Ni、Mn与Li的氢氧化物或碳酸盐作为原料，通过研磨、混合均匀，最后高温煅烧得到目标产物。这种方法因为条件容易控制，对设备和工艺的要求不高，是粉体材料制备中常用的方法之一。但是该方法也有一定的局限性，因为主要采用了机械手段进行原料的细化与混合，所以其混合均匀程度有限，且颗粒大小不均匀，容易引入杂质，导致材料性能受到影响，并且其扩散过程难以进行。除此之外，还需要较高的温度和时间来进行热处理，导致其成本较高。

其中孙学义[7]等先将NiO、LiOH、Co3O4和 MnCO3研磨均匀混合，再在600-1000℃温度下煅烧，制备得到了三元复合型正极材料 LiNi0。25Co0。5Mn0。25O2。经研究发现此材料在950℃温度下煅烧7个小时后得到的正极材料最具有理想的性能。

4喷雾热解法

喷雾热解法是合成粉体材料的一种有效方法。喷雾热解法又简称为SP（spraypyrolysis）。具体来说，SP过程指的是同间接共沉淀法类似先合成前驱体，不同的是之后将前驱体进行雾化，在高温下蒸发、烧结最后得到目标产物的一种方法。