锂电池正极材料是决定其性能的关键材料之一，其中富镍LiNixCoyMn1-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。