具有整体结构的单晶高镍氧化物可以防止晶体裂纹及其相关的危害电池性能的反应。但是，由于电池颗粒的表面/体积非常低，因此表面分解成为电化学性能的一个更关键的因素。

有鉴于此，北京大学潘锋教授、中国科学院金属研究所谭兴华副研究员、阿贡国家实验室刘同超研究员等报道成功在富含镍的LiNi_0.92Co_0.06Mn_0.020O₂单晶上构筑富含质子（碳酸氢铵）的人工壳层结构，能够在原位电化学过程转化为无机保护层（inorganic maskant），提高了阴极的稳定性。

本文要点：

（1）

在第一次充电期间，表面富集的质子从碳酸氢铵壳层（质子库）中释放，能够被LiPF₆立即捕获，通过原位电化学转化为LiF和Li₃PO₄（亚纳米F&P保护层）。原位形成的致密纳米F&P保护层能够显著的增强阴极抵抗电解质的攻击，而且提高了在长期循环过程中的颗粒表面稳定性。

（2）

这种表面修饰策略实现了半电池在4.5 V高压下100次循环后容量保持95%，在全电池800次循环后容量保持83 %。这项工作展示了一种如何合理设计表面富集质子的壳层，能够电化学重构形成性能优异的保护层的策略。

参考文献

Haoyu Xue, Yongzhi Liang, Yuxiang Huang, Yuchen Ji, Zhongxing Xu, Xinhan Chen, Honghao Wang, Jiajie Liu, Khalil Amine, Tongchao Liu, Xinghua Tan, Feng Pan, In Situ Conversion of Artificial Proton-Rich Shell to Inorganic Maskant Toward Stable Single-Crystal Ni-Rich Cathode, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202415860

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415860