高压钴酸锂（LiCoO₂）正极的使用有望打破锂离子电池能量密度的瓶颈。然而，LiCoO2正极当充电至4.55V以上时就会存在严重的结构畸变和界面恶化等问题。近日，厦门大学杨勇等提出耐高压的LiCoPO₄包覆层可以通过晶格匹配作用实现LiCoO₂在高电压下的稳定工作。

文章要点

1）研究人员通过Co(OH)₂与LiH₂PO₄的原位化学反应在LiCoO₂正极表面构筑了一层高压橄榄石结构的LiCoPO₄（LCPO）包覆层。之所以选择LCPO包覆层是出于以下几个考量：一是LCPO即使在4.7V以上的极端高压下也能够保持电化学稳定性；二是LiH₂PO₄衍生出的熔融态LiPO₃对于LiCoO₂正极颗粒具有良好的浸润性，因而能够实现完整致密的包覆；三是原位界面化学反应为界面键合提供了驱动力，这有助于形成晶格相关的界面相。

2）理论计算和高角暗场环形扫描电子显微镜照片发现由于高度的晶格匹配和与基底的强键合作用使得LCPO包覆层倾向于沿着LCO的（010）晶面生长。进一步的研究证明界面形成的强共价P–O四面体构型有效地缓解了不可逆H1-3相变，降低了LCO亚表面晶格氧的活性。同时，晶格相干特性使LCPO在重复的深锂化/脱锂过程中在LCO表面具有更可靠的粘附性。因此，O的释放、不可逆相变、电解质分解和颗粒破裂都得到了很好的抑制。

参考文献

Xuerui Yang et al, Pushing Lithium Cobalt Oxides to 4.7 V by Lattice-Matched Interfacial Engineering, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200197

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200197?af=R