富锂和锰的镍钴锰氧化物（LMRNCM）作为先进锂离子电池（LIBs）的有吸引力的高能量密度正极，在高充电截止电压下面临不可避免的晶格氧释放、不可逆的过渡金属(TM)离子迁移和界面副反应等问题。

近日，浙江大学郭兴忠教授，Jun Lu，温州大学Yifei Yuan提出了一种简单有效的表面策略，通过调节聚丙烯腈(PAN)粘合剂和LMRNCM颗粒之间的化学键相互作用来稳定层状结构。

文章要点

1）由于高的放电比容量和平均放电电压保持率，PAN改性LMRNCM样品在100 mA g^-1电流密度下循环300次后能量密度保持率高达80.12%，初始库仑效率和倍率容量也同时得到提高。

2）实验和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，优异的性能得益于由不稳定过渡金属氧八面体中PAN的碳氮三键与TM离子之间的配位键相互作用。这种相互作用通过增加能垒来抑制TM离子的不可逆迁移，并确保PAN紧密粘附到LMRNCM颗粒上，这减轻了电解质腐蚀并增强了粘结性。

这项工作开发了一种修饰策略，以稳定高能量密度LIB应用的LMRNCM分层结构。

参考文献

Zhou Xu, et al, Restraining the Octahedron Collapse in Lithium and Manganese Rich NCM Cathode toward Suppressing Structure Transformation, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201323

https://doi.org/10.1002/aenm.202201323