富镍层状氧化物作为锂离子电池正极材料的广泛应用,因其制造成本高且循环稳定性差而受到阻碍。热处理是电极材料制造不可或缺的部分,也是材料科学的基础,但尚未充分利用来设计先进的正极材料。
在此,弗吉尼亚理工大学Feng Lin展示了使用淬火热处理来调节锂分布和调节颗粒表面附近电子结构的能力。
文章要点
1)所得材料与电解质的寄生反应更少,二次粒子中的电荷分布均匀性更高,从而在高电压(4.5 V vs Li/Li+)下具有更稳定的循环性能。
2)同步加速器 X 射线分析揭示了正极材料颗粒中表面结构和本体电荷分布之间的潜在相互作用。
虽然通过成分控制、表面改性和电解质工程来稳定正极材料的策略已经成熟,但热处理可以有利于进一步改善正极材料的制造。
参考文献
Sun, H., Yang, Z., Ghosh, R. et al. Thermal processing to modulate surface chemistry and bulk charge distribution in nickel-rich layered lithium positive electrodes. Nat Commun 16, 1478 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56075-7
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56075-7