鋰電池正極材料是決定其性能的關(guān)鍵材料之一，其中富鎳LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NCM)層狀氧化物是一種被廣泛認(rèn)可的商業(yè)化正極材料，雖然其具有可逆容量大、價(jià)格低和毒性小等優(yōu)勢(shì)，但是安全性能、循環(huán)穩(wěn)定性能和倍率性能等方面仍存在一定的缺陷，限制了鋰電池性能的進(jìn)一步提升。

三元正極材料

為了提升正極材料的電化學(xué)性能，目前采用的主要方法有兩種：（1）開(kāi)發(fā)新型正極材料，但是此種方法研究周期較長(zhǎng)；（2）對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行加工改性，無(wú)需大量更改現(xiàn)有的制造方式。在此背景下，對(duì)正極材料的表面摻雜包覆是一種非常高效的材料優(yōu)化方法。

關(guān)于摻雜包覆的改性材料有很多，例如摻雜(Mo、Mg)、表面包覆[金屬氧化物(Al?O?、ZnO)、氟化物(AlF?)]以及兩種方式共用(Cr摻雜和Li?PO?包覆、Al摻雜和LiAlO?包覆)等。在眾多摻雜包覆材料中，Al?O?因其來(lái)源廣和價(jià)格低廉，并且能有效提升正極材料的電化學(xué)性能而被廣泛使用。

理想的包覆應(yīng)具有以下特性：

1.在工作電壓范圍內(nèi)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，以抑制活性材料和電解液之間的副反應(yīng)；

2.具有高氧化還原電位以充當(dāng)“緩沖”層并減少高壓循環(huán)期間的氧氣釋放，以防止電解液分解；

3.包覆層厚度可控，以避免阻礙鋰離子擴(kuò)散并增加電極/電解液界面的電阻；

4.高度共形、無(wú)針孔、高電子通量、高包覆面積，以確保正極-電解液界面安全。

將Al?O?包覆在正極材料表面的方法包括浸漬法，沉淀法，干法混合，原子層沉積法(ALD)和濺射法等。盡管這些方法獲得不錯(cuò)的效果，但仍存在問(wèn)題：比如浸漬法和沉淀法雖然制備過(guò)程簡(jiǎn)單、原料易得，但需要高溫處理才能使得鋁源轉(zhuǎn)化為氧化鋁，煅燒能耗高；ALD和濺射法可以獲得超薄且均勻的涂層，但是設(shè)備復(fù)雜、成本高，尚未工業(yè)化；干法簡(jiǎn)便能耗低，但混合設(shè)備要求高，氣相納米氧化鋁粉體的成本也較高。

如何在當(dāng)前的技術(shù)上進(jìn)行一定的改進(jìn)，而獲得性能提升效果好、成本及工藝流程更具產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)的Al?O?摻雜包覆方法，需要進(jìn)一步探索。

在即將到來(lái)的4月17-19日，于無(wú)錫舉辦的“2023年全國(guó)氧化鋁粉體與制品創(chuàng)新發(fā)展論壇（第七屆）”上，粉體圈邀請(qǐng)了來(lái)自江西寶弘納米科技有限公司的徐前進(jìn)董事長(zhǎng)，分享報(bào)告“正極材料摻雜氧化鋁的應(yīng)用與研究進(jìn)展”。寶弘納米長(zhǎng)期以來(lái)專注于功能納米材料的制備及應(yīng)用開(kāi)發(fā)，有著深度研究探索的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)理論創(chuàng)新與技術(shù)突破。在本次論壇，徐前進(jìn)董事長(zhǎng)將對(duì)氧化鋁用于正極材料改性相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，理論與實(shí)踐結(jié)合，精彩報(bào)告值得一看！

報(bào)告人簡(jiǎn)介

徐前進(jìn)，畢業(yè)于華東理工大學(xué)材料材料科學(xué)與工程系，復(fù)旦大學(xué)、里昂第三大學(xué)雙碩士，法國(guó)格勒諾布爾大學(xué)博士研究生，上海大學(xué)管理學(xué)院專家咨詢委員會(huì)特聘專家，華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院企業(yè)碩士生導(dǎo)師。

曾就職于正海磁材、中節(jié)能萬(wàn)潤(rùn)股份、意大利倍耐力公司、德國(guó)博世公司、凱雷圣奧和中化國(guó)際等多家知名公司。江西省首批“雙千計(jì)劃”引進(jìn)人才，入選江西省“遠(yuǎn)航工程”人才計(jì)劃，蘇州市姑蘇區(qū)領(lǐng)軍人才，江西省上饒市“饒城英才”，江西省南昌市“洪城計(jì)劃”A類人才。

2013年創(chuàng)辦上海橡瑞新材料科技有限公司，2019年創(chuàng)辦江西寶弘納米科技有限公司，主持研發(fā)50余項(xiàng)納米材料與功能材料領(lǐng)域技術(shù)專利，獲得授權(quán)發(fā)明專利十多項(xiàng)，在行業(yè)核心期刊發(fā)表多篇科技文章，收錄SCI兩篇。

現(xiàn)為大連理工大學(xué)-寶弘科技鋰電新材料聯(lián)合研究中心副主任，江西寶弘納米科技有限公司董事長(zhǎng)。

無(wú)錫氧化鋁論壇

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