改进离子交换法调控锂离子电池层状氧化物正极 | 进展

本文主要研究了改进离子交换法在调控锂离子电池层状氧化物正极中的应用。背景方面，离子交换作为一种拓扑化学反应策略，可将钠离子电池正极转化为锂离子电池正极，避免传统高温固相合成中的问题，但面临反应路径难预测、结构应力累积等瓶颈。研究目的旨在深入理解不同离子交换方法对结构演化机制的影响，优化合成策略。结论方面，中国科学院物理研究所苏东研究员团队与西北工业大学傅茂森教授合作，系统对比了固相球磨法与液相超声法的反应机制，发现球磨法通过机械碰撞引入缺陷并驱动有序结构转变，超声法通过集体振动激发表面反应。基于此，团队提出了“球磨预活化—超声促交换—后退火修复”的组合策略，实现98.3%的离子交换率，正极材料可逆容量达235 mAh/g，为高效合成层状氧化物正极提供了新思路。