无钴Li[Ni0.75Mn0.25]O2（NM7525）阴极具有生产成本低的显著优势。然而，它需要一个高压充电过程（≥4.5 V vs Li/Li⁺）来实现Ni-Li[NixCoyMnz]O2（x≥0.8）阴极的高能量密度，这会导致二次粒子在长时间循环过程中发生严重的结构和形态退化。近日，成均馆大学Jongsoon Kim、Young-Min Kim通过控制二次粒子中的孔隙率和裂纹来提高无钴层状阴极的可循环性和结构稳定性。
本文要点：
1) 研究发现，在4.45 V的高充电截止电压和45°C的高温下，全电池系统中形成的稳定均匀阴极-电解质界面（CEI）可以有效抑制NM7525阴极二次粒子中的大孔隙率和裂纹扩展，以及晶体结构中的结构变化和微应变。
2) 为了在高压操作下稳定CEI层，作者应用了一种优化的电解质系统，其中含有具有低最高占据分子轨道（HOMO）能量的添加剂。这种受控的孔隙和二次粒子中的裂纹形成增强了NM7525基全电池的电化学性能。在可循环性方面，在高充电截止电压和高温的恶劣操作条件下，CEI稳定的全电池在100次循环后可提供90%的高容量保持率，而制备的全电池仅显示78%的保持率。
参考文献：
Myungeun Choi et.al Improving Cyclability and Structural Stability of Co-Free Layered Cathode by Controlling Porosity and Cracks in Secondary Particles for Low-Cost and High-Energy LIBs Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202424880
https://doi.org/10.1002/adfm.202424880
