厦门大学乔羽、杨茂林、HuangYizhen、 昌吉学院HaoWenli AFM：中高镍层状氧化物正极的演化路径分类

背景：随着电动汽车发展，锂离子电池需要更高能量密度。提升镍含量或提高充电电压是提高LiNixCoyMn(1-x-y)O₂正极能量密度的主要路径，但分别面临成本高、结构相变剧烈或界面稳定性差等问题，且缺乏系统对比。研究目的：以LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂（N6，中镍）和LiNi₀.₉Co₀.₀₅Mn₀.₀₅O₂（N9，高镍）为代表，在相同荷电状态下对比中镍高压（2.8-4.6 V）与高镍中压（2.8-4.3 V）体系的衰减机制，明确失效模式与优化方向。结论：N9（高镍中压）因氧层平整导致锂脱嵌不均，发生剧烈O3→O1相变，晶界退化严重，热稳定性差，优化需聚焦晶格工程（如掺杂、单晶化）。N6（中镍高压）因锯齿状氧层抑制了相变，但高压导致电解质氧化、气体生成和界面失稳，优化需通过电解质工程（如添加LiDFOB等添加剂）。研究明确了高能量密度层状氧化物正极存在“结构稳定性与界面稳定性权衡”问题，并为两类体系提供了针对性优化策略。