港理工黄海涛团队：无钴单晶正极实现高稳定性与低成本锂离子电池

本文研究背景为高镍层状氧化物正极材料面临能量密度不足、热安全性差及钴资源成本高等问题，传统观点认为钴是稳定晶体结构的关键元素。研究目的是通过对比无钴单晶正极NM88与含钴材料NCM83，澄清微量钴在单晶高镍正极中的真实作用，探究无钴材料能否在保持良好循环稳定性的前提下实现与含钴材料相媲美的性能。研究结论表明，钴的引入虽略微提升初始容量，但加剧结构应变和界面副反应，导致循环稳定性差；而无钴NM88凭借优异的结构鲁棒性和界面稳定性，在长期循环、高倍率及高电压下均展现出更高的容量保持率、稳定放电电压和更佳热稳定性，证实了在高性能单晶正极中完全去除钴的可行性，为发展低成本、长寿命锂离子电池提供了材料设计依据。