刘飞 文荣 李少龙

摘 要 锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂及镍钴锰酸锂及磷酸铁锂等材料。正极材料是将镍、钴、锰的氢氧化物及氧化物同锂盐均匀混合后高温固相烧结法得来。作为烧结用的前驱体，为最大限度发挥其电化学性能，前驱体的物理化学性能需要有较严苛的要求：如化学指标具备低的杂质含量及有益的掺杂元素，物理指标要求其有较高的振实密度、合适的粒径范围、比表面积及结晶度等。

关键词 掺杂；金属元素；锂离子；前驱体

元素掺杂是提高锂离子正极材料电性能的有效方法，掺杂两性金属铝元素的锂离子正极材料具备优良的电性能，得到市场的广泛认同。通常情况，在前驱体的制备中，掺杂的金属元素以可溶性硫酸盐，氯化盐，如：硫酸钙、硫酸镁。掺杂元素可配制在主元素盐溶液中，如：硫酸镍、硫酸钴溶液中。反应过程中通过对pH、温度及氨水浓度的调整，掺杂元素可同主元素形成共沉淀，使其均匀分布在前驱体内，同时保证颗粒正常生长，使最终产物具有很高的密度，良好的球形度以及可控的粒径大小。

然而，在掺杂铝的前驱体制备中，由于可溶性铝盐在较低的pH下就生成沉Al（OH）3沉淀，致使不能同镍、钴的氢氧化物形成共沉淀，铝元素在前驱体中不仅不能达到均匀分布的效果，而且干扰镍钴氢氧化物前驱体的正常生长。制备出的产物密度低、形貌差，烧结为正极材料后电化学性能降低。此问题在行业中一直没有得到根本解决。……