三元材料（以鎳鈷錳酸鋰NCM、鎳鈷鋁酸鋰NCA為代表）的制備方法

主流工業(yè)化制備工藝為液相共沉淀法+高溫固相燒結(jié)，核心步驟如下：

1. 配料溶解：按目標(biāo)化學(xué)計(jì)量比（如NCM523、622、811）配制鎳、鈷、錳（鋁）的可溶性鹽溶液（如硫酸鹽、硝酸鹽），同時(shí)制備氨水（絡(luò)合劑）和氫氧化鈉（沉淀劑）溶液。

2. 共沉淀反應(yīng)：在反應(yīng)釜中，將鹽溶液、沉淀劑、絡(luò)合劑按比例連續(xù)進(jìn)料，控制反應(yīng)溫度（50-70℃）、pH值（10-12）、攪拌速率，生成鎳鈷錳（鋁）氫氧化物前驅(qū)體。

3. 洗滌干燥：對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行過濾、洗滌（去除硫酸鹽、鈉離子等雜質(zhì)），再經(jīng)噴霧干燥或烘箱干燥，得到流動(dòng)性良好的前驅(qū)體粉末。

4. 固相燒結(jié)：將前驅(qū)體與鋰鹽（碳酸鋰、氫氧化鋰）均勻混合，在氧氣氛圍下于750-900℃燒結(jié)10-20h，冷卻后粉碎、分級(jí)，得到三元正極材料粉體。

此外，還有溶膠-凝膠法、噴霧熱解法等實(shí)驗(yàn)室或小眾工藝，適用于特殊形貌（如納米級(jí)、球形單晶）的三元材料制備。

三元材料的核心優(yōu)勢(shì)

1. 高比容量：比容量可達(dá)150-220 mAh/g，遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰（140-160 mAh/g），能顯著提升鋰電池的能量密度。

2. 可調(diào)電化學(xué)性能：通過調(diào)整鎳、鈷、錳（鋁）的比例，可在能量密度、循環(huán)壽命、倍率性能之間實(shí)現(xiàn)平衡（如高鎳三元側(cè)重高容量，低鎳三元側(cè)重穩(wěn)定性）。

3. 良好的倍率性能：離子擴(kuò)散系數(shù)較高，在大電流充放電場(chǎng)景下（如動(dòng)力電池）仍能保持穩(wěn)定輸出。

4. 較寬的工作電壓：電壓平臺(tái)約3.6-3.7V，適配主流鋰電池電解液體系，與負(fù)極材料匹配性好。