一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及製備方法與流程
2023-12-03 05:52:26 4
本發明涉及電池材料領域，具體涉及一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及製備方法。
背景技術：
鋰離子電池是性能卓越的新一代綠色高能電池，已成為高新技術發展的重點之一。鋰離子電池具有以下特點：高電壓、高容量、低消耗、無記憶效應、無公害、體積小、內阻小、自放電少、循環次數多。因其上述特點，鋰離子電池已應用到行動電話、筆記本電腦、攝像機、數位相機等眾多民用及軍事領域。鋰離子電池的主要構成材料包括電解液、隔離材料、正負極材料等。正極材料佔有較大比例（正負極材料的質量比為3: 1~4：1），因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。目前，鋰離子電池的正極活性材料主要有鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)、錳酸鋰(LiMn2O4) 以及鐵酸鋰(LiFePO4) 、三元材料LiNixCoyMnzO2 (x+y+z＝1)等，隨著動力鋰電池技術的發展，鋰離子動力電池正極材料逐步向著高電壓、高安全性、低成本、高能量密度的方向發展。三元材料以其較低的價格，高的倍率放電性能，良好的循環性能得到了人們的普遍關注。尤其是當電壓範圍從3.0-4.2V提高至3.0-4.3V 時，三元材料的放電克容量發揮可以從原先的160-170mAh/g 左右提升至171-182mAh/g，是動力電池較佳的選擇。然而，在三元材料中，鈷的作用在於可以穩定材料的層狀結構，而且可以提高材料的循環和倍率性能，但過高的鈷含量會導致實際容量降低；鎳的作用在於提高增加材料的體積能量密度，但鎳含量高的三元材料也會導致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出；錳的作用在於降低材料成本、提高材料安全性和結構穩定性，但過高的錳含量會破壞材料的層狀結構，使材料的比容量降低。所以在以後材料發展中，需要兼顧電池容量和循環性，開發新材料。
中國專利申請號201510365733.X公開了一種磷酸錳鋰包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料及其製備方法，包括鎳鈷錳酸鋰和包覆在所述鎳鈷錳酸鋰表面的磷酸錳鋰，相對於未包覆的鎳鈷錳酸鋰，包覆後促進了鎳鈷錳酸鋰材料表面鋰離子傳導，提高了其倍率性能。中國專利申請號201610125849.0提供了一種改性的鎳鈷錳酸鋰正極材料，包括鎳鈷錳酸鋰材料、複合在所述鎳鈷錳酸鋰材料表面的磷酸錳鋰，以及複合在所述磷酸錳鋰表面的石墨烯，通過雙重複合改性的鎳鈷錳酸鋰材料，其中包覆在顆粒表面的一層LiMnPO4提高了材料在高截止電壓下的界面穩定性，包覆在外層的石墨烯提高了材料的電子導電率，減弱了極化效應。以及中國專利申請號201410491048.7採用錳源、富鎳濃度梯度型鎳鈷錳/鋁酸鋰前驅體、鋰源原位燒結後獲得錳酸鋰和富鎳濃度梯度型鎳鈷錳/鋁酸鋰的原位複合物，然後用噴霧乾燥包覆殼層金屬氧化物，最後結合微波燒結工藝製得所述的複合正極材料，這種複合正極材料具有較高的比容量，良好的高溫循環和存儲性能。
由此可知，現有技術中對於三元材料進行改性的手段主要有表面單重或多重包覆改性以及對三元材料進行摻雜處理，但改性過程中容易引入其他雜相，三元材料成分不易控制，影響了三元材料活性，進而影響電池工作效率。
技術實現要素：
鑑於此，本發明提出一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及製備方法，根據不同元素含量的三元材料通過形狀設計克服各自的不穩定缺陷，再將三種異形結構的三元材料組裝連接，形成三元正極材料。本發明製備的電池材料，克服了改性過程中容易引入其他雜相，三元材料成分不易控制的技術缺陷，製備的三元正極材料兼具了高容量、高穩定性、和高電壓循環性好，可實現快速充電。
本發明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料的製備方法，其特徵是採用絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷作為原材料組裝，包括以下步驟：
（1）分別取絲狀氧化鎳、球狀氧化錳、片狀氧化鈷，採用HF酸溶液進行活化，活化時間為10-30分鐘，乾燥，分別得到活化絲狀氧化鎳微粉、活化球狀氧化錳微粉、活化片狀氧化鈷微粉；
（2）分別配製氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組備用；
（3）將步驟（1）得到的活化絲狀氧化鎳微粉與步驟（2）配製的氫氧化錳鋰溶膠和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1；將步驟（1）得到的活化球狀氧化錳微粉與步驟（2）配製的氫氧化鎳鋰溶膠和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2；將步驟（1）得到的活化片狀氧化鈷微粉與步驟（2）配製的氫氧化錳鋰溶膠和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3；分別攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）對步驟（3）得到的複合物溶膠1、2、3分別進行噴霧乾燥處理，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將步驟（4）得到的絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在300-320℃的磨具中，將熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
優選的，步驟（1）所述絲狀氧化鎳的絲徑為10-50nm，長度為1-9微米；所述球狀氧化錳的粒徑為50-200nm；所述片狀氧化鈷的片徑為1-9微米，厚度為10-50nm。
優選的，步驟（1）所述HF酸溶液為HF酸與去離子水的體積比例為1:5-30。
優選的，步驟（4）所述噴霧乾燥處理，包括：控制進料速度為400-1200 mL/h，乾燥的進風溫度為180-250℃，出風溫度為80-150℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末。
優選的，步驟（4）所述燒結工藝為在230-300℃下預煅燒0.5-2h，然後升高溫度為700-760℃，升溫速度為10-30℃/h，煅燒時間為1-2h。
優選的，步驟（2）所述配製氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠包括：
（1）按質量分別取濃度為400-800mg/ml的可溶性錳鹽水溶液、可溶性鎳鹽水溶液和可溶性鈷鹽水溶液各2重量份；
（2）按質量取濃度為400-1000mg/ml的鋰鹽水溶液6重量份，取濃度為600-900mg/ml的檸檬酸水溶液0.4-1.6份重量份，混合均勻，得到鋰源溶液；
（3）將鋰源溶液均分加入到可溶性錳鹽水溶液、可溶性鎳鹽水溶液、可溶性鈷鹽水溶液中，用鹼液調節pH值至4-8後，放入玻璃燒瓶中，在80-90℃溫度下恆溫反應8-14h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠。
優選的，所述可溶性錳鹽為硫酸錳、醋酸錳、氯化錳、硝酸錳中的一種；所述可溶性鎳鹽為硫酸鎳、醋酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳中的一種；所述可溶性鈷鹽為硫酸鈷、醋酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷中的一種；
優選的，所述可溶性鋰鹽為草酸鋰、碳酸鋰、磷酸鋰、氯化鋰、硝酸鋰中的一種。
另一方面，本發明提供一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料，所述正極材料按照上述的方法製備而成。
本發明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及製備方法，將高鎳三元製備成絲狀，高錳三元製備成球形，高鈷三元製備成片狀，分三級進行組裝，進而克服各自的不穩定缺陷，進一步，將三種異形結構的三元材料通過熔融的錫組裝連接，形成三元正極材料。
本發明提供一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料，與現有技術相比，其突出的特點和優異的效果在於：
1、本發明將高鎳三元鎳鈷錳酸鋰製備成絲狀，高錳三元鎳鈷錳酸鋰製備成球狀，高鈷三元鎳鈷錳酸鋰製備成片狀，通過形狀設計克服各自的不穩定缺陷，整個過程沒有引入其他雜相，並且能充分保留了各自材料性能的優點。
2、本發明將三種異形結構的三元材料通過熔融的錫組裝連接，一次成型三元正極材料，無需繁雜的塗布工藝，電極材料可以一次成型，簡單可靠，產品性能易於控制，可以滿足工業化發展需求。
3、利用本發明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料製備的電池兼具了高容量、高穩定性、和高電壓循環性好的優點，可實現快速充電。
具體實施方式
以下通過具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本發明的範圍僅限於以下的實例。在不脫離本發明上述方法思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包含在本發明的範圍內。
實施例1
（1）取絲徑為10-50nm，長度為3-9微米的絲狀氧化鎳，粒徑為50-100nm的球狀氧化錳，片徑為2-5微米，厚度為15-30nm的片狀氧化鈷作為原材料，採用HF酸與去離子水的體積比例為1:25的HF酸溶液對材料進行活化、乾燥，得到活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時間為15分鐘；
（2）按質量分別取濃度為400mg/ml的可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液各2重量份，按質量取濃度為1000mg/ml的磷酸鋰溶液6重量份，取濃度為600mg/ml的檸檬酸水溶液1.6重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液均分加入到可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液中，用鹼液滴定調節pH值至4後，放入玻璃燒瓶中，在80℃溫度下恆溫反應8h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組；
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進料速度為400 mL/h，乾燥的進風溫度為250℃，出風溫度為80℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，工藝為在230℃下預煅燒0.5h，然後升高溫度為760℃，升溫速度30℃/h，煅燒時間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在310℃的磨具中，採用350℃熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實施例所製備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料製成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池200℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為210mAh/g，經過100次循環充放電，比容量保持率為95%。
實施例2
（1）取絲徑為10-50nm，長度為1-5微米的絲狀氧化鎳，粒徑為100-200nm的球狀氧化錳，片徑為1-5微米，厚度為30-50nm的片狀氧化鈷作為原材料，採用HF酸與去離子水的體積比例為1:5的HF酸溶液對材料進行活化，乾燥得到活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時間為30分鐘；
（2）按質量分別取濃度為750mg/ml的可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液各2重量份，按質量取濃度為450mg/ml的碳酸鋰溶液6重量份，取濃度為700mg/ml的檸檬酸水溶液0.5重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液均分加入到可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液中，用鹼液滴定調節pH值至8後，放入玻璃燒瓶中，在85℃溫度下恆溫反應12h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組；
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1，將國華球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進料速度為500 mL/h，乾燥的進風溫度為200℃，出風溫度為100℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，工藝為在250℃下預煅燒0.5h，然後升高溫度為720℃，升溫速度為15℃/h，煅燒時間為1.2h，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在300℃的磨具中，採用300℃熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實施例所製備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料製成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為205mAh/g，經過100次循環充放電，比容量保持率為96%。
實施例3
（1）取絲徑為50nm，長度為9微米的絲狀氧化鎳，粒徑為100nm的球狀氧化錳，片徑為1微米，厚度為10nm的片狀氧化鈷作為原材料，採用HF酸與去離子水的體積比例為1:5的HF酸溶液對材料進行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時間為10分鐘；
（2）按質量分別取濃度為700mg/ml的可溶性硝酸錳溶液、硝酸鎳溶液和硝酸鈷溶液各2重量份，按質量取濃度為1000mg/ml的硝酸鋰溶液6重量份，取濃度為800mg/ml的檸檬酸水溶液1.2重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性硝酸錳溶液、硝酸鎳溶液和硝酸鈷溶液中，用鹼液滴定調節pH值至7後，放入玻璃燒瓶中，在90℃溫度下恆溫反應10h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進料速度為1000 mL/h，乾燥的進風溫度為180℃，出風溫度為100℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，工藝為在250℃下預煅燒0.5h，然後升高溫度為720℃，升溫速度為18℃/h，煅燒時間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在320℃的磨具中，採用280℃熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實施例所製備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料製成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為220mAh/g，經過100次循環充放電，比容量保持率為95%。
實施例4
（1）取絲徑為35nm，長度為6微米的絲狀氧化鎳，粒徑為120nm的球狀氧化錳，片徑為3微米，厚度為45nm的片狀氧化鈷作為原材料，採用HF酸與去離子水的體積比例為1:30的HF酸溶液對材料進行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時間為30分鐘；
（2）按質量分別取濃度為500mg/ml的可溶性氯化錳溶液、氯化鎳溶液和氯化鈷溶液各2重量份，按質量取濃度為600mg/ml的氯化鋰溶液6重量份，取濃度為900mg/ml的檸檬酸水溶液0.4重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性氯化錳溶液、氯化鎳溶液和氯化鈷溶液中，用氨水滴定調節PH值至7後，放入玻璃燒瓶中，在85℃溫度下恆溫反應10h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進料速度為700 mL/h，乾燥的進風溫度為250℃，出風溫度為80℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，工藝為在280℃下預煅燒0.5h，然後升高溫度為750℃，升溫速度為18℃/h，煅燒時間為1.8h，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在305℃的磨具中，採用300℃熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實施例所製備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料製成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為220mAh/g，經過100次循環充放電，比容量保持率為96%。
實施例5
（1）取絲徑為10nm，長度為5微米的絲狀氧化鎳，粒徑為150nm的球狀氧化錳，片徑為3微米，厚度為25nm的片狀氧化鈷作為原材料，採用HF酸與去離子水的體積比例為1:25的HF酸溶液對材料進行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時間為15分鐘；
（2）按質量分別取濃度為400mg/ml的可溶性醋酸錳溶液、醋酸鎳溶液和醋酸鈷溶液各2重量份，按質量取濃度為400mg/ml的醋酸鋰溶液6重量份，取濃度為600mg/ml的檸檬酸水溶液1.6重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性醋酸錳溶液、醋酸鎳溶液和醋酸鈷溶液中，用氨水滴定調節PH值至6後，放入玻璃燒瓶中，在80℃溫度下恆溫反應8h，分別製得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到複合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到複合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進料速度為1200 mL/h，乾燥的進風溫度為180℃，出風溫度為100℃，對複合物溶膠1、2、3進行噴霧乾燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末，進一步將乾燥的粉末經過高溫燒結，工藝為在250℃下預煅燒0.5h，然後升高溫度為710℃，升溫速度為25℃/h，煅燒時間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末混合均勻，平鋪在315℃的磨具中，採用250℃熔融的錫液緩慢包覆於混合粉末表面，並保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅粉末、球狀高錳前驅粉末和片狀高鈷前驅粉末通過熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實施例所製備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料製成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池220℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為210mAh/g，經過100次循環充放電，比容量保持率為94%。