锂电池正极材料是决定其性能的关键材料之一，其中富镍LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NCM)层状氧化物是一种被广泛认可的商业化正极材料，虽然其具有可逆容量大、价格低和毒性小等优势，但是安全性能、循环稳定性能和倍率性能等方面仍存在一定的缺陷，限制了锂电池性能的进一步提升。

三元正极材料

为了提升正极材料的电化学性能，目前采用的主要方法有两种：（1）开发新型正极材料，但是此种方法研究周期较长；（2）对现有材料进行加工改性，无需大量更改现有的制造方式。在此背景下，对正极材料的表面掺杂包覆是一种非常高效的材料优化方法。

关于掺杂包覆的改性材料有很多，例如掺杂(Mo、Mg)、表面包覆[金属氧化物(Al₂O₃、ZnO)、氟化物(AlF₃)]以及两种方式共用(Cr掺杂和Li₃PO₄包覆、Al掺杂和LiAlO₂包覆)等。在众多掺杂包覆材料中，Al₂O₃因其来源广和价格低廉，并且能有效提升正极材料的电化学性能而被广泛使用。

理想的包覆应具有以下特性：

1.在工作电压范围内具有较高的化学稳定性，以抑制活性材料和电解液之间的副反应；

2.具有高氧化还原电位以充当“缓冲”层并减少高压循环期间的氧气释放，以防止电解液分解；

3.包覆层厚度可控，以避免阻碍锂离子扩散并增加电极/电解液界面的电阻；

4.高度共形、无针孔、高电子通量、高包覆面积，以确保正极-电解液界面安全。

将Al₂O₃包覆在正极材料表面的方法包括浸渍法，沉淀法，干法混合，原子层沉积法(ALD)和溅射法等。尽管这些方法获得不错的效果，但仍存在问题：比如浸渍法和沉淀法虽然制备过程简单、原料易得，但需要高温处理才能使得铝源转化为氧化铝，煅烧能耗高；ALD和溅射法可以获得超薄且均匀的涂层，但是设备复杂、成本高，尚未工业化；干法简便能耗低，但混合设备要求高，气相纳米氧化铝粉体的成本也较高。

如何在当前的技术上进行一定的改进，而获得性能提升效果好、成本及工艺流程更具产业化优势的Al₂O₃掺杂包覆方法，需要进一步探索。

在即将到来的4月17-19日，于无锡举办的“2023年全国氧化铝粉体与制品创新发展论坛（第七届）”上，粉体圈邀请了来自江西宝弘纳米科技有限公司的徐前进董事长，分享报告“正极材料掺杂氧化铝的应用与研究进展”。宝弘纳米长期以来专注于功能纳米材料的制备及应用开发，有着深度研究探索的经验，实现了多项理论创新与技术突破。在本次论坛，徐前进董事长将对氧化铝用于正极材料改性相关内容进行详细讲解，理论与实践结合，精彩报告值得一看！

报告人简介

徐前进，毕业于华东理工大学材料材料科学与工程系，复旦大学、里昂第三大学双硕士，法国格勒诺布尔大学博士研究生，上海大学管理学院专家咨询委员会特聘专家，华东理工大学材料科学与工程学院企业硕士生导师。

曾就职于正海磁材、中节能万润股份、意大利倍耐力公司、德国博世公司、凯雷圣奥和中化国际等多家知名公司。江西省首批“双千计划”引进人才，入选江西省“远航工程”人才计划，苏州市姑苏区领军人才，江西省上饶市“饶城英才”，江西省南昌市“洪城计划”A类人才。

2013年创办上海橡瑞新材料科技有限公司，2019年创办江西宝弘纳米科技有限公司，主持研发50余项纳米材料与功能材料领域技术专利，获得授权发明专利十多项，在行业核心期刊发表多篇科技文章，收录SCI两篇。

现为大连理工大学-宝弘科技锂电新材料联合研究中心副主任，江西宝弘纳米科技有限公司董事长。

无锡氧化铝论坛

本文为粉体圈原创作品，未经许可，不得转载，也不得歪曲、篡改或复制本文内容，否则本公司将依法追究法律责任。