长沙理工用镧镍锂氧化物修饰三元材料

2月14日，长沙理工大学副教授李灵均、厦门大学张桥保、美国阿贡国家实验室陆俊、内布拉斯加大学林肯分校、布鲁克海文国家实验室以及其他合作者通过第一性原理计算为指导，同步合成了钛掺杂、镧镍锂氧化物包覆的“双重修饰”富镍三元材料，具有优异的热稳定性、结构稳定性及良好的电化学性能。该成果已发布于《先进功能材料》上。

业内人员都应该知道，高镍三元材料因可逆容量高、成本低等优势，而被公认为是最理想的下一代锂电正极材料之一。可惜，热稳定性差、内部结构严重衰退等问题，阻碍了该材料大规模的应用。因此，其需用钛与镧镍锂氧化物进行改良。

从分析钛和镧在高镍三元材料表面的迁移势垒出发，钛掺入体相而镧逃离至表面的状态，为体系能量最低的状态即稳定状态。据相关人员表示，长沙理工等研究者合成的“双重修饰”富镍三元材料，在60摄氏度高温循环150次后，双重修饰材料的容量保持率，比纯相富镍材料提高了近两倍。在采用全场透射X射线显微成像对循环前/后的正极材料进行可视化研究后，它们表明“双重修饰”可抑制正极材料二次颗粒内微裂纹的产生与循环过程中微裂纹扩展，循环后富镍材料二次颗粒间Ni3+的不均匀分布得到了有效抑制，从而显著提升了材料二次颗粒的结构稳定性。

总之，该三元材料的发现，将有助于高能量密度锂离子电池的发展。

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