北京理工大学刘琦研究员&陈人杰教授最新AFM：惰性气体保护层工程稳定高电压下富镍正极

高镍层状氧化物正极材料因其高能量密度而备受关注，但在高电压下存在阳离子混排、结构劣化和微裂纹等问题，导致容量快速衰减。北京理工大学刘琦研究员和陈人杰教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表研究，首次提出在氩气环境中对LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2超高镍正极材料进行低温（200℃）缺氧煅烧，以可控方式在表面引入氧空位，从而促进形成层状-尖晶石保护层。该保护层提高了后续氧空位形成的能垒，降低了Ni-O反应活性并稳定了晶格氧。实验和理论计算表明，在200℃下煅烧5小时的样品（NCM-200）在3.0-4.6V高电压下循环150次后容量保持率达83.6%，显著抑制了晶格氧逸出、相变和界面副反应。该研究揭示了材料表面氧空位、结构与电化学性能之间的耦合关系，为优化高镍正极材料在缺氧环境中的性能提供了创新思路。