松山湖材料实验室赵恩岳ACS Energy Letters：揭示中子辐照失效机制，助力深空电池技术

本文研究了中子辐照对锂离子电池钴酸锂正极材料的影响。研究背景指出，深空环境中的高能中子辐照会引发电池材料的原子位移损伤，导致电化学性能失效。研究目的是揭示中子辐照下电极材料的多尺度损伤机制。实验结果表明，中子辐照会诱发钴酸锂正极材料产生微裂纹，增加晶体内部应力，并破坏锂亚晶格结构。此外，研究发现材料的辐照损伤程度与其单晶粒径相关，粒径越小，辐照损伤越小。结论表明，中子辐照会引发微观缺陷、锂离子传输受阻、氧晶格失稳及层间滑移，导致性能衰减，而减小晶粒尺寸可有效抑制辐照损伤。该研究为设计耐辐照锂离子电池正极材料提供了关键科学支撑。