富镍三元层状正极材料表面残碱去除工艺：研究进展、挑战及展望

作者：袁绍辉; 曾子豪; 董煜; 王天宇; 崔鑫炜; 杨越; 孙伟; 叶飞^*; 葛鹏^*

来源：中国有色金属学报, 2023, 33(05): 1554-1584.

• 富镍NCM/NCA三元层状正极材料
• 残碱化合物LiOH/Li2CO3
• 去离子水洗涤
• 无水乙醇洗涤
• 溶液洗涤
• 后续一体化处理

富镍LiNi1-x-yCoxMnyO2(NCM)/LiNi1-x-yCoxAlyO2(NCA)三元层状正极材料因其比容量高、成本低等优势，被认为是最具前景的锂电池正极材料之一。但由于其对空气中H2O和CO2的敏感效应，表面易生成残碱化合物LiOH/Li2CO3(RLCs)，而RLCs的存在会急剧恶化富镍三元材料热稳定性能和电化学性能，致使其大规模商业化应用面临严峻挑战。本文首先综述了RLCs的组成和形成机理，并系统概括RLCs引起的微裂纹扩展、Li+/Ni2+混排、界面副反应和晶格相变等材料失效机制以及常用RLCs去除策略；重点阐述去离子水洗涤、无水乙醇洗涤、溶液洗涤及后续一体化处理等三种RLCs去除工艺的研究进展及对材料结构、形貌及电化学性能的影响机理。最后，归纳总结上述溶液洗涤去除RLCs策略的特点，并对富镍NCM/NCA三元层状正极材料表面残碱去除工艺的未来研究方向进行展望。

• 单位
  生物工程学院; 郑州大学