富镍层状氧化物是最有前途的锂离子电池正极，但循环过程中的化学机械失效和首次循环容量损失较大阻碍了它们在高能电池中的应用。

在此，北京大学深圳研究生院潘锋教授，武汉大学Peihua Yang，国家纳米科学中心Weiguo Chu通过将尖晶石状榫卯结构引入LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的层状相中，可以显著抑制正极材料的不利体积变化。

文章要点

1）这种榫卯结构起到了锂离子快速传输的高速公路作用，这一点已被实验和计算所证实。此外，具有榫卯结构的颗粒通常终止于最稳定的(003)刻面。

2）新正极在0.1 C下的放电容量为215 mAh g^–1，初始库仑效率为97.5%，在1 C下循环1200次后容量保持率为82.2%。

这项工作提供了一种可行的晶格工程来解决稳定性和富镍层状氧化物的低初始库仑效率，有利于实现高能量密度和长寿命的锂离子电池。

参考文献

Xinghua Tan, et al, Imitating Architectural Mortise-Tenon Structure for Stable Ni-Rich Layered Cathodes, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211555

https://doi.org/10.1002/adma.202211555