在零下温度下的极端条件下，缓慢的界面动力学会导致锂离子电池相当大的能量和功率损失，这是一个难以克服的巨大挑战。南洋理工大学Xiaodong Chen和化学与工程科学研究所Yonghua Du团队以LiMn2O4为模型体系，证明了表面Ni掺杂能够构建一个具有较低电荷转移能垒的新界面，可有效促进界面过程，抑制温度降低时的容量损失。通过EIS和DFT计算对电荷转移过程进行详细研究，表明界面化学调整可以有效地将电荷转移过程的活化能降低近20％，使电池在-30°C时仍具有~75.4％的容量，远远超过未掺杂的材料的性能。
Wei Zhang, Xiaoli Sun, Yuxin Tang, Huarong Xia, Yi Zeng, Liang Qiao, Zhiqiang Zhu, Zhisheng Lv, Yanyan Zhang, Xiang Ge, Shibo Xi, Zhiguo Wang, Yonghua Du, Xiaodong Chen, Lowering Charge Transfer Barrier of LiMn2O4 via Nickel Surface Doping to Enhance Li+ Intercalation Kinetics at Subzero-Temperatures, J. Am. Chem. Soc.2019
DOI: 10.1021/jacs.9b05531
