范 威

（有色金属技术经济研究院标准专利中心，北京 100814）

镍钴锰三元材料，通常可以表示为：LiNixCoyMnzO2，其结构是六方层状空间。镍钴锰三元材料中，3种元素的主要价态分别是+2价、+3价和+4价，Ni为主要活性元素，活性金属成分含量越高，材料容量就越大，但当镍的含量过高时，会导致容量降低，Co可以稳定材料层状结构，Mn4+不参与电化学反应，可提供安全性和稳定性，同时降低成本。锂离子电池用镍钴锰三元正极材料要求其具有循环性能高、充放电过程中发生相变次数少、安全性高、倍率性能和首次充放电性能高等。其制备方法有共沉淀法、高温固相法、溶胶－凝胶法、水热法、喷雾干燥法等，本文在分析专利信息的基础上，主要研究了镍钴锰三元材料生产过程中采用的共沉淀法、高温固相法及溶胶－凝胶法的关键技术。

1 共沉淀法关键技术

原料：可溶性镍盐（硫酸镍、氯化镍、碳酸镍）、钴盐（硫酸钴、氯化钴）、锰盐及其他掺杂元素，沉淀剂（氢氧化钠），保护气（氮气），络合剂（氨水）。

反应原理：在含有多种金属阳离子的溶液中加入沉淀剂、络合剂，通过控制反应温度、反应时间、搅拌转速、pH等沉淀条件，使金属离子完全沉淀，生成球形镍钴锰氢氧化物前驱体颗粒，经过陈化、洗涤、干燥后，与含锂化合物（主要为氢氧化锂）煅烧后经破碎、筛分除铁，得到镍钴锰三元正极材料成品。

为提高三元材料的各项性能，共沉淀法技术中通常以掺杂改性元素、包覆、结构改进等方式对三元材料的前驱体进行改性。……