上世紀末，從鋰離子電池正極材料加工性能和電池性能的角度出發(fā)，清華大學(xué)研究團隊提出了控制結(jié)晶制備高密度球形前驅(qū)體的技術(shù)，結(jié)合后續(xù)固相燒結(jié)工藝，提出了制備含鋰電極材料的產(chǎn)業(yè)技術(shù)。其中，控制結(jié)晶方法制備前驅(qū)體，可以在晶胞結(jié)構(gòu)、一次顆粒組成與形貌、二次顆粒粒度與形貌，以及顆粒表面化學(xué)四個層面對材料的性能進行調(diào)控與優(yōu)化。

利用該技術(shù)工藝生產(chǎn)的材料具有顆粒粒度及形貌易控制、均勻性好、批次一致性和穩(wěn)定性好的特點，可以同時滿足電池對于材料電化學(xué)性能和加工性能的綜合要求。因材料的堆積密度高，尤其適用于高比能量電池。該技術(shù)工藝適用于多種正極材料，并適合于大規(guī)模生產(chǎn)，隨著時間的推移，逐步被證明是鋰離子電池正極材料的最佳生產(chǎn)技術(shù)工藝，得到了現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界的普遍接受和認可。這也是我國科學(xué)工作者對國際鋰離子電池產(chǎn)業(yè)做出的重要貢獻之一。

鋰離子電池具有比能量高、儲能效率高和壽命長等優(yōu)點，近年來逐步占據(jù)電動汽車、儲能系統(tǒng)以及移動電子設(shè)備的主要市場份額。從1990年日本Sony公司率先實現(xiàn)鋰離子電池商業(yè)化至今，負極材料一直是碳基材料，而正極材料則有了長足的發(fā)展，是推動鋰離子電池性能提升的最關(guān)鍵材料。

鋰離子電池正極材料的研究與發(fā)展，主要在三個方面進行：

1)基礎(chǔ)科學(xué)層面，主要是發(fā)現(xiàn)新材料，或者對材料組成、晶體結(jié)構(gòu)及缺陷結(jié)構(gòu)的計算、設(shè)計與合成探索，以期發(fā)現(xiàn)電化學(xué)性能優(yōu)異的新型正極材料;

2)材料化學(xué)層面，主要探討合成技術(shù)，以期對材料晶體結(jié)構(gòu)、取向、顆粒形貌、界面等材料結(jié)構(gòu)因子進行優(yōu)化，獲得電化學(xué)性能、加工性能和電池性能的最佳匹配，目的是研發(fā)可實現(xiàn)正極材料綜合性能最優(yōu)化的材料結(jié)構(gòu)及其合成方法;

3)材料工程技術(shù)層面，主要是發(fā)展可大規(guī)模、低成本、穩(wěn)定的設(shè)備與工藝，以期發(fā)展合理的工程技術(shù)，滿足市場需求。

鋰離子電池正極材料要在全電池中發(fā)揮最優(yōu)良的性能，需要在材料組成優(yōu)化的前提下，進一步優(yōu)化材料的晶體結(jié)構(gòu)、顆粒結(jié)構(gòu)與形貌、顆粒表面化學(xué)、材料堆積密度和壓實密度等物理化學(xué)性質(zhì)，同時還需要嚴防工藝過程引入微量金屬雜質(zhì)。當(dāng)然，穩(wěn)定、高質(zhì)量的大規(guī)模生產(chǎn)是材料在電池制造中性能穩(wěn)定的重要的保障。隨著鋰電技術(shù)的日臻完善和鋰電市場的日趨成熟，不同正極材料的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)劃分，即鋰離子電池對于各種正極材料的性能要求也不盡相同。因而，正極材料的主流合成技術(shù)與工藝也經(jīng)歷了不同的發(fā)展路徑。