科恒股份吴建华：高镍三元材料的五大技术发展趋势

高镍三元正极材料具有高克比容量、高能量密度、低成本等一系列优势，是一种极有应用前景及市场前景的下一代锂离子电池材料。

与此同时，高镍三元材料也存在一系列棘手的问题挑战：1、充电态下晶格失氧，不可逆结构相变；2、高镍含量导致的Ni2+与Li+混排；3、长循环过程中的微裂痕，性能衰减；4、表面碱度高，对CO2、H2O敏感。

尤其是高镍三元材料表面碱度高，对CO2、H2O敏感，因此材料制备时需要更严格的全过程管控制备条件，更严格的包装存储条件以及更严格的后期加工使用条件。

不同材料厂家也在采取不同创新工艺等实现手段，突破高镍三元材料的量产应用。

10月18日，高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会在深圳盛大开幕。本次峰会由GGII主办，高工锂电、江门市商务局、江门市经济和信息化局承办，邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。

在国际锂电材料产业链技术前瞻专场上，科恒股份副总裁吴建华博士发表了“高镍三元材料表面改性探究”的精彩主题演讲。

吴建华表示，针对高镍三元材料的制备瓶颈，科恒提出了利用特殊金属氧化物对表面进行修饰的改性思路。

经过研究测试发现，经过金属氧化物表面改性后，常规金属氧化物包覆并不会减慢总碱量的增加速度；常规金属氧化物包覆并不会减慢LiOH转变为Li2CO3的速度；常规金属氧化物包覆会一定程度上降低初始表面碱度(Al效果较好)。

“高镍材料由于其本身结构决定其对空气中H2O和CO2较为敏感，表面修复手段能起到一定的保护作用，但材料在制备及使用过程中仍需做好严格的防护，这样才能保证材料性能发挥到最佳状态。”吴建华坦言。

对于高镍三元材料的技术发展趋势，吴建华认为：

一是，镍含量会进一步提高。目前已经有镍含量大于94%的学术报道，这样的高镍三元在电池当中应用的难度愈发增大，需要全产业链的鼎力合作。

二是，继续优化掺杂物种。进一步克服高镍三元材料结构的本征缺陷，降低活性氧溢出的几率。

三是，表面包覆处理的优化，将进一步提高正极材料的电子导电性。

四是，单晶化。提高结构的稳定性。与锰酸锂复合使用提高安全性。

五是，采用新的烧结制备手段。降低耗氧量，优化制造过程，提升生产效率，大幅度降低规模化生产的制造成本，为新能源汽车推广使用做出正极材料降低成本的贡献。