中国粉体网讯 全球新能源汽车销量持续增长带动动力电池出货大幅增长，对正极材料产生强劲需求。其中，受国内外配套高镍电池的车型增多以及销量增长带动，2021年全球高镍电池装机占三元电池装机的比例明显提升，带动高镍正极出货大幅增长，并有望在2022年进一步增长。
高镍三元正极材料虽然被多数科学研究人员和电动汽车行业认为是最具有发展前景的锂离子电池正极材料，但是实际生产应用和科学研究上，高镍三元正极材料仍然存在着诸多不足之处。为深度剖析三元技术护城河，由中国粉体网举办的“三元锂电池产业现状及材料分析”网络研讨会在6月24日8点30准时开始，来自中南大学的杜柯教授、哈工大（威海）松山湖材料实验室的朱永明教授、英国Surface Measurement Systems公司的石琳琳应用工程师、中南大学的唐有根教授分享了精彩的报告。
题目：锂离子电池单晶镍钴锰正极材料的合成与改性研究
为了追求更高的性能，高镍三元正极材料的Ni含量不断增加，但是随之而来的问题随之加剧。为了改善材料的性能，来自中南大学的杜柯教授首先跟我们分享了单晶镍钴锰三元材料的制备及改性研究。单晶化是针对高镍三元材料二次颗粒易破碎、粉化，易与电解液发生反应而提出的改性策略。但是常用单晶制备方法：高温烧结法和熔盐辅助法都无法避免水洗+二次烧结处理，增大了成本。为此，杜教授实验室利用碳酸锶助烧合成单晶镍钴锰三元材料，并详细分析了用此方法制备的三元材料的结构、形貌、电化学性能等不同实验指标，以及不同助烧剂对材料制备的影响，证实在烧结体系中引入碳酸锶对促进镍钴锰三元正极材料晶面的生长及单晶形貌的形成有十分明显的作用。
题目：高稳定性高镍三元正极研究
热稳定性不佳，高温环境条件下电化学性能衰退明显，是高镍三元材料面临的难题之一。哈工大（威海）松山湖材料实验室的朱永明教授从体相掺杂方面入手，跟我们分享了铌掺杂制备高稳定高镍三元材料的研究。掺杂可以从微观上稳定材料结构，改善电化学性能，且操作难度小，改性效果明显，是较易实现的改性方法。实验证明1mol%的铌掺杂为最佳的掺杂方案，铌元素掺杂可以提高高镍三元正极材料的循环稳定性。铌元素对多晶高镍正极出色的改性效果，为多晶材料的发展提供了可能。
题目：表面能分析在锂电正负极材料研发项目中的适用性
在电池材料的研发过程中，电池材料性能——热稳定性会引起材料的结构、物理化学、电化学等属性发生改变。尤其是备受看好的固态电池，从实验室规模扩大到工业生产，需要在电极中实现固态电解质、活性物质和碳的均匀分布。材料的表面能对保证材料之间的相容性至关重要，而反气相色谱法（IGC）是粉体、颗粒和纤维表面能分析最通用和使用最成功的技术。Surface Measurement Systems公司的石琳琳应用工程师给我们详细介绍了正极材料、负极材料的表面能案例，并介绍了公司的SMS iGC-SEA反气相色谱系统。
题目：高镍三元正极材料的改性研究
三元正极材料自从1999年被报道以来，其种类和性能都得到了快速发展！尤其高镍三元材料优势显著，受到了极大关注和广泛研究。中南大学的唐有根教授分别从三元材料的发展、高镍三元正极材料面临的主要问题、高镍三元材料的改性研究、以及围绕高镍三元材料所做的一系列工作，展现了高镍三元材料的研究热点，指明了高镍三元正极材料是高能量密度锂离子动力电池的发展方向。
整个研讨会过程中，针对老师所讲，提问热烈、问答区互动频频。
新能源动力汽车的快速发展，对锂离子电池能量密度、循环稳定性及价格方面提出了更高的要求，高镍三元材料在提升电动汽车续航里程和降低汽车碳排放方面的优势明显。随着后期高镍电池成本进一步下降和固态电池产业化提速，高镍正极材料在未来10年仍将保持高速增长态势，到2030年全球出货量有望达500万吨以上。
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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