正極材料是鋰離子電池中為關(guān)鍵的原材料，直接決定了電池的安全性能和電池能否大型化。正極材料的性能主要受其氫氧化物前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)、形貌,、粒徑等因素影響，另外,，正極粉末的形態(tài)及結(jié)構(gòu)調(diào)控方式(納米化,、包裹層、晶體取向,、晶體種類,、團(tuán)聚、內(nèi)部元素梯度分布等)都將對(duì)正極的性能有直接的影響,。因此,，蔡司掃描電鏡在表征正極材料(前驅(qū)體、合成粉末,、極片)方面發(fā)揮了重要作用,。場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡利用其特的電子光學(xué)和探測(cè)器設(shè)計(jì)，在正極材料檢測(cè)中,，有著優(yōu)異的表現(xiàn),。

　　富鎳三元正極材料前驅(qū)體 Ni1-x- yCoxMny(OH)2共沉淀結(jié)晶過程的生長(zhǎng)機(jī)制主要是：堿液與金屬離子反應(yīng)瞬間成核，晶核周圍的金屬氨絡(luò)合物以過渡金屬氫氧化物的形式沉淀在晶核外表面,，長(zhǎng)大到一定尺寸的晶粒團(tuán)聚成團(tuán)聚物,，團(tuán)聚物再生長(zhǎng)成致密球形的前驅(qū)體顆粒。前驅(qū)體顆粒的導(dǎo)電性非常差,，但在不鍍金的情況下,，可直接利用掃描電鏡探測(cè)器成像，觀察整體的顆粒形貌和尺寸分布,。在細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)上,，利用對(duì)細(xì)節(jié)敏感的蔡司掃描電鏡探測(cè)器在800V，可清楚的看到二次球上片裝與層狀結(jié)構(gòu)無序堆疊的生長(zhǎng)特點(diǎn),。

　　單晶不同于多晶富鎳正極材料,，其一個(gè)顆粒往往只由單個(gè)晶體顆粒構(gòu)成，內(nèi)部不存在晶界,，利于鋰離子傳輸,。與多晶正極材料的前驅(qū)體相比，單晶正極前驅(qū)體表面更光滑,，堆疊更有序,，這種結(jié)構(gòu)可與包覆導(dǎo)電劑可以較好地接觸,，可一定程度上減輕燒結(jié)后的一次晶粒團(tuán)聚。

　　從圖12可看出,，多晶NCM正極材料二次顆粒多由隨機(jī)取向的等軸一次晶粒無序組裝而成,。晶胞體積收縮會(huì)使一次晶粒的體積發(fā)生各向異性收縮，進(jìn)而在隨機(jī)取向的晶粒的晶界處產(chǎn)生劇烈的微應(yīng)變,，最終導(dǎo)致沿著晶粒邊界形成微裂紋,。長(zhǎng)循環(huán)過程中，微裂紋不斷發(fā)展,，直到二次顆粒粉化,。在結(jié)構(gòu)調(diào)控上，會(huì)優(yōu)選細(xì)長(zhǎng)一次晶粒擇優(yōu)生長(zhǎng)并輻射狀有序組裝的結(jié)構(gòu),，改善電池循環(huán)穩(wěn)定行和倍率性,。

　　單晶NCM顆粒尺寸都偏小，大約2-5微米左右,，尺寸分布較窄,。在顆粒表面還存在很多納米顆粒細(xì)節(jié)。單晶不同于多晶富鎳正極材料,，其一個(gè)顆粒往往只由單個(gè)晶體顆粒構(gòu)成,，內(nèi)部不存在晶界，利于鋰離子傳輸,。