开发先进的层状富镍正极对于高能锂离子电池 (LIB) 至关重要。 然而，目前富镍正极仍然存在化学机械和热不稳定性以及循环寿命有限的固有问题。

近日，济南大学原长洲教授，厦门大学Qiaobao Zhang开发了一种有效的方法，将单晶 (SC) 设计与原位高熵 (HE) 掺杂相结合，设计出 LiNi_0.88Mn_0.03Mg_0.02Fe_0.02Ti_0.02Mo_0.02Nb_0.01O₂ 的超高 Ni 无钴层状正极（表示为 HE-SC-N88）。

文章要点

1）得益于 SC 和 HE 掺杂的优点，HE-SC-N88 具有无晶界、稳定的结构和最小的晶格应变，可防止机械退化、减少表面寄生反应并减轻氧损失。

2）HESC-N88 正极表现出卓越的电化学性能，特别是在半电池和全电池的严苛条件下具有长时间的循环稳定性，以及加热时延迟的 O 损失引起的相变。

3）更有意义的是，研究人员在重新定义超高 Ni 无钴 SC 正极方面对 HE 掺杂的设计将为下一代 LIB 的工业应用带来巨大进步。

参考文献

Longwei Liang, et al, High-entropy doping promising ultrahigh-Ni Co-free single-crystalline cathode toward commercializable high-energy lithium-ion batteries, Sci. Adv. 10, eado4472 (2024)

DOI：10.1126/sciadv.ado4472

https://www.science.org on June 22, 2024