中科院化学所锂电正极新进展

在国家自然科学基金和中国科学院先导项目等支持下，中科院化学所的最新进展：分子纳米结构与纳米技术重点实验室曹安民团队在电极结构控制及稳定性提升上开展了系列工作，基于多级表接口结构设计、表面晶格调控等方式，实现了锂电正极材料表面活性的有效控制，这也意味着电极的稳定性与循环性能可得到提升。

众所周知，能量密度的提升已成为动力电池科学家研究的重点任务之一，而锂电正极材料是决定电池容量的关键。镍锰酸锂材料是一种高电压的锂电正极材料，具有较高的体积能量密度和良好的倍率性能，但也存在致命点，即其本身的高电压会加速电极材料表面的副反应，从而破坏电极材料的结构稳定性与循环性能，限制了它在众多领域中的应用。

因此，中科院化学所研究者提出了一种基于表面纳米精度的限域相变提升正极稳定性的机制：基于可控的表面高温固相反应，引入Zn2+促进镍锰酸锂的表面尖晶石结构转变为类岩盐相、层状相两者的复合构型，精确调控两相比例，在不牺牲材料电化学活性的前提下提升了材料的结构稳定性。该方法能防止常规表面惰性包覆方式对电荷传输的损害，显著优化电池学性能，该成果在《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 4900-4907）。

锂电正极材料的优化除了能采用上述的方法外，还可以向电极中掺入一些具有高结晶度与高比容量优势的过渡金属化合物，如氧化钨粉末、氧化钼粉末。

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