富鎳層狀氧化物作為鋰離子電池正極材料的廣泛應用,因其制造成本高且循環穩定性差而受到阻礙。熱處理是電極材料制造不可或缺的部分,也是材料科學的基礎,但尚未充分利用來設計先進的正極材料。
在此,弗吉尼亞理工大學Feng Lin展示了使用淬火熱處理來調節鋰分布和調節顆粒表面附近電子結構的能力。
文章要點
1)所得材料與電解質的寄生反應更少,二次粒子中的電荷分布均勻性更高,從而在高電壓(4.5 V vs Li/Li+)下具有更穩定的循環性能。
2)同步加速器 X 射線分析揭示了正極材料顆粒中表面結構和本體電荷分布之間的潛在相互作用。
雖然通過成分控制、表面改性和電解質工程來穩定正極材料的策略已經成熟,但熱處理可以有利于進一步改善正極材料的制造。
參考文獻
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