中国粉体网讯  经过几十年的发展，锂离子电池已经成为化学电池中最具活力的产品，其中正极材料的性能是决定锂离子电池性能的关键因素之一。目前表面改性提升正极材料的安全性、循环稳定性和寿命等是研究的热点。

研究者采用不同的改性方法，如掺杂（Mo、Mg）、表面包覆[金属氧化物（Al₂O₃、ZnO）氟化物（AlF₃）]以及两种方式共用（Cr掺杂和Li₃PO₄包覆、Al掺杂和LiAlO₂包覆）等。其中表面包覆对正极材料的改性被认为是最为有效的方法。在众多包覆材料中,Al₂O₃因其来源广和价格低廉,并且能有效提升正极材料的电化学性能而被广泛使用。

在锂离子电池正极材料中，Al₂O₃表面涂覆可以有效地提高正极材料的容量保持率、长循环性以及热稳定性。

Al₂O₃表面涂层对正极材料性能的积极影响可能包括:

1.作为一种氟化氢清除剂，清除电解质溶液中的HF，抑制正极材料中过渡金属的溶解。

2.在正极材料表面形成一层物理保护屏障，抑制正极材料和非水电解质之间发生不必要的副反应。

3.在正极材料表面形成锂化氧化铝，提高锂离子扩散速率，降低电荷转移电阻；

4.减少放热反应，提升正极材料的热稳定性能。

5.Al₂O₃与LiPF₆反应生成电解质添加剂LiPO₂F₂，提升电池的循环性能和寿命。

6.抑制 Jahn-Teller效应，提升电极的循环稳定性。

Al₂O₃表面涂层方法主要有浸渍法、沉淀法、干法包覆工艺、溅射法和原子层沉积法（ALD）等。

（a）浸渍法（b）沉淀法（c）干法包覆工艺（d）溅射法（e）原子层沉积法

正极材料的表面包覆的不同过程和示意图

虽然这些包覆方法效果不错，但仍存在一些问题：比如浸渍法和沉淀法虽然制备过程简单、原料易得，但需要热处理才能使得铝源转化为氧化铝，煅烧能耗高；ALD和溅射法可以获得超薄且均匀的涂层，但是设备复杂、成本高，尚未工业化；干法包覆工艺过程简便能耗低，但混合设备要求高，气相纳米氧化铝粉体的成本也较高。

2023年8月，中国粉体网将在山城重庆举办“2023先进正极材料技术与产业高峰论坛暨第一届钠离子电池材料技术研讨会”。我们有幸邀请到江西宝弘纳米科技有限公司的徐前进董事长为我们带来题为《正极材料掺杂氧化铝的应用与研究进展》的报告。

徐前进，董事长兼总裁，华东理工大学材料科学系本科毕业，复旦大学工商管理硕士，里昂第三大学哲学硕士，格勒诺布尔大学博士研究生，上海大学管理学院专家咨询委员会特聘专家、江西省远航工程人才、江西省“双千计划”引进人才 ，上饶市绕城英才，苏州市姑苏区领军人才，上海市烟台商会商务副会长、执行会长。曾就职于正海磁材、中节能万润股份、意大利倍耐力轮胎，德国博世-采埃孚公司、圣奥化学、中化国际，江西宝弘纳米科技有限公司创始人，现任公司董事长兼总裁、大连理工大学-宝弘科技联合研究中心副主任。

参考来源：

1.公司官网

2.徐前进等 氧化铝包覆锂离子电池正极材料的研究进展

（中国粉体网编辑整理/乔木）

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