随着动力电池市场的迅猛发展，电池的正极材料逐渐成为产业化研究的主要方向之一，其中高镍组分的三元镍钴锰 811 材料凭借高放电比容量(200mAhg-1)、低成本的特点成为下一步产业化的热点。 
然而，高镍三元材料的产业化面临接踵而至& ldquo障碍& rdquo，其中一条很重要& mdash& mdash镍三元材料的高pH(碱度)过高，在均质和涂覆过程中容易吸水，产生胶状浆料，恶化加工性能，影响电极材料的性能。
为什么三元pH值过高？
目前最常见、最成熟的三元NCM Ni-Co-Mn材料的合成方法是采用共沉淀法合成三元材料前驱体，然后掺锂，高温烧结。该方法可获得粒径分布可控、振实密度高的球形三元正极材料。
三元材料的制备技术
实验表明，正极材料表面的活性氧阴离子会与空气体中的CO2和水反应生成碳酸盐，锂离子从体相迁移到表面，在材料表面形成Li2CO3。这个过程伴随着材料表面的脱氧，形成扭曲的表面氧化层。任何一种正极材料，只要接触空气体，都会生成碳酸盐，只是数量的问题。不同种类的正极材料表面碱性结合的难易程度不同。而三元材料合成中过量的锂盐使得高温煅烧的过量锂盐的产物主要是Li的氧化物，与空气体中的H2O和CO2反应，再次生成LiOH和Li2CO3，残留在材料表面，使材料的pH值变高。众所周知，三元材料(包括NCA)中镍含量越高，烧结温度越低。当锂盐与过渡金属离子的摩尔比一定时，随着烧结温度的降低，锂盐的挥发减少，然后残留在材料表面的锂盐含量增加，材料的碱性变大。
另外，由于高Ni体系价平衡的限制，材料中部分Ni以3+的形式存在，而过量的Li容易在材料表面形成LiOH和Li2CO3。Ni含量越高，表面的碱含量越大，在均质和涂布时越容易吸水，产生果冻状的浆料。
同时需要注意的是，这些残留的锂盐不仅具有较高的电化学活性，还会因碳酸锂在高压下分解而造成电池充放电过程中的气体膨胀现象。
如何降低三元材料的pH值？
众所周知，高Ni三元材料将是未来高能量密度动力电池的应用方向。但一直无法工业化的一个很重要的原因是材料碱度高，对生产环境和过程控制能力要求高，浆料吸水后容易产生果冻，实际应用困难。因此，降低表面残碱含量对于三元材料在电池中的应用具有重要意义。
目前，降低高镍三元材料表面碱度的方法主要有四种:
一般从源头控制前驱体的pH值和生产环境，控制整个生产线的温度、气氛和环境湿度，严格控制物料与空气体的接触。
在混锂烧结阶段，降低锂盐的比例，调整烧结制度，使锂快速扩散到晶体中。
用水清洗材料，然后进行两次烧结，降低表面残留的碱含量，但会相应损失一些电性能，这是目前商业上常用的方法。
表面包覆改性也是降低三元材料表面残碱含量的有效方法。含镍量高的NMC一般需要进行表面涂层改性。
