王立坤　叶新伟　周成显　于长河　张辉

摘 要：当前动力电池正极材料沿高镍方向发展，通过多元素掺杂、单晶化、表面修饰与包覆等提升材料稳定性，从单一组分发展至多组元、多相复合形式，形成多细分门类。本文基于正极材料功能与结构，以掺杂改性的迭代技术路线，贯穿主流动力电池正极材料体系，从表面修饰、成分及分布、微结构及设计等方面阐述各正极材料性能及未来迭代发展趋势。

关键词：正极材料 高镍化 性能

1 前言

当前动力电池沿简化电芯组分、优化电池包结构、寻求新型正负极材料等方向发展，多技术集成互补以提升电芯性能。正极材料方面，磷酸铁锂（LFP）动力电池通过电池包结构优化，提升了体积比能量并抢占了三元正极材料（NCM/NCA）的部分市场，但已接近性能极限而不能满足今后需求，由此在硫锂电池等成熟前，高镍低钴或无钴化依然是正极材料发展目标，如高镍三元或四元正极材料、富锂锰基固溶体等，多元素掺杂、表面修饰、晶型设计、固态电池等技术也应用于该些材料中以稳定结构、提升性能，以此衍生若干细分门类而形成多类正极材料共存并高频小幅迭代发展的局面。

2 正极材料发展现状

2.1 多体系互补发展

正极材料经持续的组分设计与选型等，形成以LFP、NCM/NCA为主的格局，富锂锰基固溶体技术也在产业化中。LFP经微结构设计、粒度与结晶优化、电池包结构简化等，体积能量密度已达NCM622水平，可适配主流纯电动车辆，但因两极电化学势差小、Li+迁移率限制，比能量已接近极限，电池包空间利用率也再无大幅提升空间。……