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最有應(yīng)用前景的選擇，然而，經(jīng)過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題，因而需要通過水洗、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機(jī)包覆和有機(jī)包覆兩種方法。無機(jī)包覆即在無機(jī)體系下將改性材料包覆在三元正極表面，通過無機(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程中材料的不可逆相變和過渡金屬離子的溶解。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)過霧化器噴成霧化顆粒。