高镍LiNi_1−x−yMn_xCo_yO₂（NMC）和LiNi_1−x−yCo_xAl_yO₂（NCA）是下一代高能锂离子电池的首选正极材料。NMC和NCA都含有钴，尽管昂贵且稀缺，却是电化学性能所必需的金属。

近日，德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram报道了以自制相同Ni含量（89mol%）和Al-Mg共掺杂的NMC（NMCAM）为基准，制备了具有良好电化学性能的高镍LiNi_1−x−y Mn_xAl_yO₂（NMA）正极。

文章要点

1）尽管比容量有所降低，但高镍NMA的工作电压比高40 mV，并且与NMC和NCA相比，倍率性能没有丝毫降低。

2）在与石墨配对的软包电池中，高镍NMA的性能优于NMC和NCA，在1000个深度循环后，性能仅略落后于NMCAM和商用正极。

3）研究人员用差示扫描量热法研究了NMA对NMC、NCA和NMCAM的热稳定性，结果表明NMA比NMC、NCA和NMCAM具有更好的热稳定性。

考虑到与NCA和NMC非常相似的高镍NMA在成分调整方面的灵活性和即时合成的可扩展性，该研究为下一代高能无钴锂离子电池正极材料的开发开辟了新的空间。

Wangda Li, et al, High-Nickel NMA: A Cobalt-Free Alternative to NMC and NCA Cathodes for Lithium-Ion Batteries, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202002718

https://doi.org/10.1002/adma.202002718