浙江大学陆俊、李泽珩、河北大学徐建中AM：磁控单晶超高镍无钴正极：商用含钴三元的低成本替代方案

背景：高能量低成本锂离子电池需求推动了超高镍无钴层状正极材料的发展，但现有材料存在磁阻效应、结构不稳定等问题，且商用含钴正极成本高、有晶格氧释放等缺陷。研究目的：开发一种性能优异且成本更低的单晶超高镍无钴正极材料，以替代商用含钴三元材料。结论：研究团队通过内掺Al、外掺Zr的三合一策略，成功制备出单晶材料Li(Ni₀.₉₀Mn₀.₀₈Al₀.₀₂)₀.₉₈Zr₀.₀₂O₂（NMAZ）。该材料通过磁矩调控和结构优化，有效抑制了高自旋Ni³⁺聚集和有害相变，降低了成本超7.5%，在扣式半电池和软包全电池中均表现出优异的循环寿命和结构稳定性，为无钴正极的商业化提供了可行方案。