PTMS全自动除铁器为核壳结构的外壳材料可以提供结构稳定性和热稳定性，但是，当内核材料和外壳材料的成分和结构差异较大时，长时间充放电后核壳之间会产生空隙，内核逐渐失去锂离子迁移的通道，从而导致材料的比容量急剧降低。为了解决内核和外壳界面的相容性问题，在核壳结构的基础上提出了具有浓度梯度壳结构材料和全浓度梯度结构材料。通过改变Mn含量合成了全渐变材料Li[NixCo0.16Mn0.84-x]O2，系统考察了Mn含量对材料结构、形貌、电化学性能和热稳定性的影响。实验结果表明，Mn含量增加时，材料的循环稳定性及热稳定性逐渐提高，而比容量相应有所降低；综合考虑，Mn含量为25％时，材料具有较好的综合性能。
        前驱体预氧化工艺：商业化正极材料的制备普遍采用控制结晶法的连续PTMS全自动除铁器工艺，先制备出球形氢氧化物，然后与锂盐混合高温 烧结合成形貌规整的正极材料。但合成条件较为苛刻，需要在氧气气氛下长时间高温煅烧，耗时费能，成本较高。研究表明，在混锂煅烧前，将前驱体由氢氧化物预氧化为羟基氧化物，其结晶形态、颗粒形貌、粒径大小及分布发生变化，对正极材料有显著影响。首先用连续法工艺制得浅棕色M(OH)2，在强碱性条件下再用双氧水将其氧化成黑色MOOH，随后与锂盐混合后高温煅烧形成正极材料。结果表明，MOOH与锂盐混合后，能在较低煅烧温度下合成性能优良的正极材料，0.1C倍率下，充放电比容量分别为189和175mAh/g，循环50次后，容量保持率为97.7％。
        以不同预氧化方式PTMS全自动除铁器制备的前驱体合成了锂离子电池正极材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 。结果表明：预氧化方式不影响前驱体或样品的形貌，但对晶相结构、Ni平均氧化态及样品电化学性能有很大的影响，且前驱体中Ni平均氧化态越高，样品电化学性能越好。其中，"液-液预氧化"方式制备的前驱体为Ni0.80Co0.15Al0.05OOH，Ni平均氧化态为+3.0；该前驱体在氧气气氛下750℃焙烧10h得到的正极材料，阳离子混排程度最小，结构最有序，Ni平均氧化态最高，电化学性能最好；在2.8～4.3V、0.2C倍率时的首次放电比容量达192.1mA·h/g，循环50次后容量保持率为94.8％。间歇式工艺：随着新能源汽车的快速发展，对动力电池的能量密度要求越来越高，高镍材料成为当前的首选，连续法生产的前驱体因粒度分布宽、细粉多，在高温烧结段易导致颗粒团聚，影响材料的综合性能。
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