影響三元材料關鍵性能的因素都有哪些 ？

據預測 ，2018年正極材料出貨量增速有望超過25% ，三元材料增速有望超過40% 。 銀娛優越會都知道三元材料主要性能指標有容量 、倍率 、遊離鋰 、比表麵積等 ，那麽在三元材料這麽“火”的當下 ，要製備出高容量 、高倍率的三元材料 ，生產企業需要考慮哪些因素呢 ？

**合適的鋰化配比值很容易在實驗室中找出 ，但在生產過程中 ，銀娛優越會需要控製每個批次的產品都達到相同的容量值 ，這就需要做到以下幾點 ：（1）嚴格控製三元材料前驅體和鋰源供應商的產品品質和批次穩定性 ；（2）準確檢測出三元材料前驅體的總金屬含量和鋰源的鋰含量 ；（3）采用混合效果好的混合設備 ，保證混合物料每個點的鋰化值都基本一致 。

三元材料的**佳煆燒溫度也很容易在實驗室中找到 ，但在生產過程中 ，還需注意 ：（1）固定匣缽裝料量和匣體層數 ，不同的裝料量和匣體層數所需的煆燒溫度略有差別 ，若調整匣缽裝料量和匣缽層數後 ，需要調整相應的煆燒溫度 ；（2）回窯爐測溫元件的定期校正 。

粒徑小的材料比表麵積較大 ，材料與電解液的接觸麵積較大 ，同時鋰離子的擴散路徑變短 ，有利於大電流密度下鋰離子在材料的嵌脫 ，因此小粒徑材料的倍率性能較好 。要得到小粒徑的三元材料 ，需要用小粒徑的前驅體煆燒 ，或將大粒徑的三元材料破碎成小顆粒後進行煆燒 。

不同形貌的元材料倍率性能不同 ，疏鬆多孔的形貌有利於電解液的浸潤 ，縮短鋰離子的擴散路徑 ，所以倍率性能好於密實的形貌 。疏鬆多孔的三元材料SEM如圖a所示 ；密實的三元材料SEM如圖b 所示 。

不同形貌的三元材料SEM圖

鋰化配比會影響材料的倍率性能 ，在低倍率下（C/12）條件下影響並不明顯 ，但隨著充放電倍率的增大 ，高鋰化配比的樣品倍率性能明顯好於低鋰化配比的樣品 ，這主要是由於高鋰化配比材料具有較高的電子電導率 。

研究者通過在氧氣和空氣兩種不同的煆燒氣氛下對三元材料的倍率性能進行了研究 ，研究結果顯示 ，低倍率情況下 ，煆燒氣氛的影響並不明顯 ，但隨著倍率的上升 ，氧氣氣氛下煆燒的材料倍率性能優於空氣煆燒的材料 ，這主要是由於氧氣氣氛減少了材料的陽離子混排 ，從而使材料具有較好的倍率性能 。

三元材料的比表麵積主要影響電池製備過程中的正極材料調漿過程 ，大比表麵積材料容易吸水 ，需要控製調漿環境水分，不然產生漿料黏度大 、分散不易 、顆粒團聚快 、過篩易堵住篩網、塗布顆粒多等問題 。

影響材料比表麵積的因素主要有三元材料的粒度分布以及一次單晶大小 。

由SEM圖可以看出 ，產品a和產品b的一次單晶大小基本一致 ，二次球的形貌也基本相同 ，但產品a的Dmin為0.77µm ，產品b的Dmin為4.17µm ，這點粒度分布上的差別 ，使產品a的比表麵積幾乎是產品b的兩倍 。

不同粒度分布的三元材料SEM圖

三元材料粒度分布的控製方法 ：（1）嚴格控製前驅體的粒度分布 ；（2）嚴格控製三元材料成品粉碎和分級工序的工藝參數 。

有些三元材料的粒度分布基本相同 ，但比表麵積卻有差異 ，這是需要查看三元材料的單晶大小是否有差異 ，由SEM圖可以看出 ，樣品a的單晶大於3µm ，**大的10µm左右 ，而樣品b的單晶隻有500nm左右 ，單晶大的產品比表麵積要小 。

不同一次單晶的三元材料SEM圖

另外 ，當三元材料成品中雜質（硫酸根 、表麵遊離鋰等）含量超標 ，還需要進行水洗工序 ，以去除這些超標雜質 ，但樣品水洗後 ，比表麵積會變大很多 ，但是變大的數據無規律可循 。