目前，锂离子电池用三元正极材料NCM111、NCM523和NCM622已投入量产用。从正极材料的角度而言，镍含量的上升会导致三元材料中Li/Ni混排的加剧，缩短循环寿命。

更严重的是，镍含量的增加会导致颗粒间碱性杂质残留的大幅上升，进而引起充放电过程中严重的产气，导致电池鼓胀变形、循环及搁置寿命缩短，产生安全隐患。碱性杂质残留，成为制约高镍三元材料在电动车用高能量密度动力电池中应用的关键。

一、实验

NCM811材料的合成

将NCM811材料前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2和LiOH按设定化学计量比混合。在高速混料机中，以700r/min的转速将原料混合0.5h。将混合物放入刚玉坩埚中，置于箱式气氛烧结炉内，在氧气气氛及特定温度下分别烧结12h，在氧气环境下自然冷却至室温，得到NCM811样品。在不同的锂配比及温度区域选取了3个试验点，各样品对应的n(Li)∶n(Ni+Co+Mn)及烧结温度见表1。

表 

1 NCM811 

样品的烧结条件

样品的XRD及SEM分析

用粉末X射线衍射仪分析样品的结构，CuKα，波长为0.15406nm，管压40kV、管流40mA，扫描速度为2 (°) /min，步长为0.02°。用场发射扫描电子显微镜分析样品的表面形貌。

3.样品碱性杂质残留量分析及处理

选取NCM811(日本产)、NCM622(湖南产)、NCM523(浙江产)和 NCM111(福建产)样品作为碱性杂质残留分析的对比样品。将5g粉体样品置于95g去离子水溶液中，搅拌5min后抽滤。用电位滴定仪，根据等当点值V1、V2，计算溶液中Li2CO3及LiOH 的含量，并以含量作为杂质代表组成物。

根据测定的样品2中Li2CO3及LiOH的含量，分别以消耗理论值20%、50%和80%的上述碱性杂质为终点，计算并加入降碱物质磷酸二氢铵。在不断搅拌的条件下充分反应并蒸干后，在700℃的氧气环境中返烧5h，得到样品2-P2、样品2-P5、样品2-P8。此外，以固液质量比1∶4，使用纯水淋洗制备对比样品2-H2O，返烧条件一致。

4. 正极极片制作及模拟电池组装

将NCM811样品、聚偏氟乙烯、乙炔黑按质量比92∶5∶3混合，研磨均匀后，涂覆在0.1mm厚的铝箔上，冲压成直径约14mm的圆形正极片，其中约含10mg正极材料，最后在120℃下真空干燥12h。以金属锂片为负极，Celgard 2325膜为隔膜，1mol/L LiPF6/EC+DMC(质量比1∶1)为电解液，在氩气保护的手套箱中组装CＲ2032 型扣式电池。

5. 电化学性能测试

用CT4008型电池性能测试系统在22℃下进行充放电测试。倍率性能测试:在3.00～4.30V，依次以0.10C、0.20C、0.50C、1.00C、2.00C和5.00C等倍率循环，并将放电比容量与0.01C时的值对比....