高鎳三元正極以其高比容量成為了目前鋰電正極材料未來(lái)最有應(yīng)用前景的選擇，然而，經(jīng)過(guò)前道工序等一系列步驟制備出的高鎳三元正極還有殘余鋰較多、壓實(shí)密度低、循環(huán)性能差等亟待解決的問(wèn)題，因而需要通過(guò)水洗、表面包覆，改進(jìn)形貌等方式對(duì)高鎳三元正極進(jìn)行改性，進(jìn)一步提升高鎳三元正極的性能。

水洗：去除殘堿有效手段

       高鎳三元正極相對(duì)于普通三元正極，表面的殘余鋰較多，對(duì)材料性能有明顯影響。

       從目前的研究結(jié)果看，水洗成品是去除高鎳三元正極表面殘余鋰最好的方法。隨著洗滌次數(shù)的增加，PH值不斷降低，證明洗滌可以降低材料表面的堿性，二次洗滌基本可以達(dá)到最佳效果。

       同時(shí)，水洗前和水洗后的高鎳三元正極（如NCM811）形貌也會(huì)發(fā)生改變，發(fā)現(xiàn)水洗后的材料形貌變的光滑。

       三元正極的包覆主要有無(wú)機(jī)包覆和有機(jī)包覆兩種方法。無(wú)機(jī)包覆即在無(wú)機(jī)體系下將改性材料包覆在三元正極表面，通過(guò)無(wú)機(jī)包膜罐，將三元正極和純水以一定比例放入包膜罐，通過(guò)攪拌讓三元正極顆粒在水中均勻分散后，在合適的溫度和PH下，緩慢加入包覆物質(zhì)，使其均勻的包覆在三元正極表面。而有機(jī)包膜是在有機(jī)體系下對(duì)三元正極包覆，均勻度要好于無(wú)機(jī)包膜，但是涉及有機(jī)物的使用和回收，工藝較為復(fù)雜。

       三元正極包覆的目的是進(jìn)一步提升材料的性能。表面包覆可以抑制材料在充放電過(guò)程中材料的不可逆相變和過(guò)渡金屬離子的溶解。此外，還能減少材料與電解液的直接接觸，減少副反應(yīng)的發(fā)生。

       比如，采用水熱法將納米TiO₂包覆在NCM622正極材料表面，下圖為包覆TiO₂前后NCM622(LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂)的TEM照片。如下圖所示，NCM622材料表面存在的TiO₂包覆層，沒(méi)有破壞NCM622的結(jié)構(gòu)。TiO₂包覆可改善材料的放電容量、循環(huán)性能、倍率性能和4.5V的高壓性能。其中，包覆1.0%TiO₂的樣品在容量保持率和循環(huán)能量密度方面均明顯好于未包覆材料。

       機(jī)械融合：是另外一種復(fù)合材料的加工方法，基本原理是顆粒表面機(jī)械力的作用產(chǎn)生的機(jī)械化學(xué)效應(yīng)，將不同材料制備成復(fù)合材料，可以使表面改性劑或添加劑包覆在改性顆粒表面。

       噴霧造粒：為了提高三元正極的倍率性能，可將材料一次單晶研磨成納米級(jí)材料，再用噴霧造粒的方法將納米顆粒加工成二次球團(tuán)聚體。該工藝過(guò)程需要的設(shè)備有攪拌磨、砂磨機(jī)、噴霧干燥機(jī)等。

       攪拌磨主要用于三元正極的初步混合和研磨。臥式砂磨機(jī)具有高效分散和超細(xì)研磨的作用，噴霧干燥是在干燥塔的頂部導(dǎo)入熱風(fēng)，同時(shí)將液料送至塔頂，經(jīng)過(guò)霧化器噴成霧化顆粒。