北理工材料学院谭国强教授ESM：原位构建具有表面晶间碳质导电框架和保护层的富镍层状氧化物阴极

本研究背景聚焦于锂离子电池高能量密度阴极材料的开发，特别是富镍层状氧化物（NCM）因其高比容量和低成本优势备受关注，但其表面化学不稳定性和导电性不足限制了其应用。研究目的是通过原位构建具有表面晶间碳质导电框架和保护层的富镍层状氧化物阴极，解决其结构退化和表面副反应问题。通过气相自由基反应在200°C温和条件下生成无定形碳，成功在NCM811表面构建致密碳框架与保护层，并同步消除表面残留碱及杂质相。实验结果表明，优化后的NCM@C-3样品在循环稳定性、倍率性能和界面动力学方面均显著提升，循环100次后容量保持率达87.7%，1.0 C循环150次后保持率提升至82.5%。结论表明，该技术不仅为富镍正极材料设计提供了新范式，也为其他高活性电极材料的表面工程开辟了可借鉴的技术路径。