浦项科技大学最新ACS Nano：利用纳米级弹性框架涂层提升锂离子电池正极的机械韧性

本文研究了利用纳米级弹性框架涂层提升锂离子电池正极的机械韧性。研究背景指出，锂离子电池正极材料在充放电过程中因体积变化导致机械和化学退化问题，严重限制了电池的稳定性和安全性。研究目的是通过在多壁碳纳米管弹性框架涂层中引入“体积钉扎”策略，解决高镍层状氧化物正极的机械与化学退化问题。实验结果表明，该涂层可吸收充放电过程中约50%的应变能量，将颗粒体积收缩率从6%降至3.2%，并显著抑制晶界裂纹的扩展。在高负载与低碳添加剂条件下，软包电池循环1000次后容量保持率达77.7%，电极级能量密度提升至570 Wh/kg。结论表明，该弹性框架涂层策略为高能量密度电池的规模化应用提供了可行路径。