锂离子电池因其高能量密度和功率密度已在电动汽车和固定式储能领域的规 ；渴鹬写蠓乓觳。多晶富镍层状氧化物LiNixCoyMnzO2（NCM ，x≥0.8 ，x+y+z=1）作为锂离子电池的正极资料 ，美满两全了电池成本和实用能量密度两者之间的平衡 ，而备受青睐。然而 ，电池持久循环过程中严沉的容量衰减和引发的热失控问题 ，严沉造约了多晶富镍NCM资料的贸易化过程。
近日 ，亿万先生MR资料学院博士生聂薇基于表界面限域职能化设计 ；げ ，在多晶富镍层状氧化物正极资料的一次和二次颗粒表表构建拥有负热膨胀个性的ZrV2O7包覆层 ，有效抑造容量衰竭和改善热失控问题。该最新钻研成就以“Building Negative-thermal-expansion Protective Layers on the Grain Boundary of Ni-rich Cathodes Enables Safe and Durable High Voltage Lithium Ion Batteries”为题 ，于2023年8月28日在国际能源资料驰名期刊《Small》上颁发 ，该期刊2023年影响因子为13.3。该论文第一作者为博士生聂薇 ，亿万先生MR为第一作者单元 ，程红伟教授、赵玉峰教授和鲁雄刚教授为共同通讯作者。博士生聂薇同学进校以来 ，以第一作者身份已在《Journal of Power Sources》(2022 ，522, 230994;IF=9.2)和《Small Methods》(2023, 2201572; IF=12.4)期刊上颁发了两篇学术论文。
富镍正极资料的二次颗粒和一次颗粒上ZrV2O7 ；げ愕淖饔没
ZrV2O7 ；げ愕墓菇ê痛芏员取⑷仁Э氐囊衷煲约敖峁寡荼浞ü
该钻研工作 ，初次报路在富镍层状正极资料的二次颗粒和一次颗粒上构建了拥有负热膨胀个性的高导电性ZrV2O7 ；げ ，该战术可显著减轻副产品的堆集、晶间/晶内裂纹的产生 ，抑造微观结构（较少的微裂纹）、相变（H1-H2-H3）和副反映（LiF和LixPOyFz） ，DFT推算批注 ，ZVO-NCM811正极资料的电导率和晶格氧不变性（1.90 eV对1.43 eV）得到了改善。即便在高截止电压（4.6 Vvs.Li/Li+）或高温（60 ℃下100次循环后95.3%的容量维持率）下 ，所出产的ZVO-NMC811也阐发出不变的循环机能（100次循环之后86.5%）和倍率容量（30 C下67.1 mAh g-1） ，在危险的温度下 ，锂离子通路在120 ℃时迅速关关 ，限度电池的进一步放热 ，从而降低热失控风险。
表界面工程战术在持久循环和高温下不变了晶体/界面结构 ，在低级和次级颗粒水平上的合理表表工程抑造了氧气开释并提高了电池机能。该钻研工作证实了 ；げ阒澳堋⒈肀硗坎愫途Ы绻こ痰牡ザ篮婉詈闲вΦ目尚行 ，为锂离子电池正极资料的设计与优化提供了一条新的蹊径。
论文下载链接：https://doi.org/10.1002/smll.202306351
