锂离子电池凭借优异的电化学性能,已广泛应用于消费电子产品、电动汽车等多个领域。正极材料是进一步提高电池能量密度的关键组分之一,高镍含量的层状氧化物正极材料因具有高容量和低成本的特点得到广泛研究。但是随着镍含量提高,其表面电子结构和相结构的不稳定性导致材料面临机械和化学失效问题,这极大地限制了高镍层状氧化物正极的发展。
近日,郭玉国研究员团队以单晶高镍正极LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2为研究模型,通过对表面原子排布同时进行结构和元素上的调控,在本征体系上构筑了表面富钴和尖晶石-层状交织结构,有效提升了单晶高镍正极材料的化学-机械稳定性,使其表现出优异的电化学性能及安全性。
研究成果已经整理发表在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202302170),郭玉国研究员,万立骏院士,石吉磊研究员为该文章的通讯作者,博士研究生孟鑫海为本文第一作者。