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需求背景

        当前，新能源汽车与锂电业产业界业内人士普遍认为，更高镍含量的高镍/超高镍三元材料是高能量密度动力电池正极材料的主流发展方向。高镍三元材料可以分为两大类：NCM811和NCA材料，两种材料的可逆容量都能够达到190-200mAh/g左右，但国内主要还是以NCM811材料为主，而日本电池企业则更多的关注NCA材料。

        高镍三元材料电池的安全性受正极材料制备、制造环境、生产设备、电芯制造工艺等多重因素影响。高镍三元材料产业化进程中遇到很多难点问题。总结一下，主要有以下技术难点:1.合成技术、制备工艺难度较大；2.总碱量高导致对湿度敏感；3.热稳定和安全性能差。

需解决的主要技术难题

1.合成技术、制备工艺难度较大。

高镍三元正极材料的主要原料是氢氧化物前驱体，Ni以Ni²⁺的形式存在。烧结过程中，通过高温及氧化气氛将Ni²⁺氧化为Ni³⁺，然而Ni²⁺转变成Ni³⁺的能垒较高，即使是纯氧条件下也难以完全氧化。剩余的Ni²⁺仍将占据3b位，使得阳离子电荷降低，为了保持电荷平衡，部分Ni²⁺会占据3a位(替代部分Li+)，形成非计量比材料。高镍三元正极材料在高温下结构不稳定，循环过程中生成不再有锂离子脱嵌活性的立方岩盐相。

2.总碱量高导致对湿度敏感。

镍含量越高，总碱量越高。在材料的生产过程中，总碱量随着Ni 含量的升高，表面的总碱量呈现升高的趋势，同时总碱量高对储存、运输以及电池的制备都提出了更高的要求。当材料接触空气时，表面会发生变化，电化学性能逐渐下降，特别是暴露在潮湿的空气中，这种现象尤为明显。

3.热稳定和安全性能差。

材料在充电后镍转变为强氧化性的高价镍，高价镍会与电解质反应放出热量和气体，充电过程中就会变得不稳定，受热会分解并析出O₂。由于释放O₂会加速在材料的不稳定，同时存在内部短路的风险，造成瞬间大电流放电，就会造成爆炸。

期望实现的主要技术目标

达到的目标：

***扣电容量≥210mAh/g，全电池常温循环1C/1C@500cls容量保持率在92%以上。

处理进度