北京工业大学闫鹏飞、隋曼龄JACS：揭秘多晶富镍正极空气失效机理：空气诱发晶界力学劣化导致循环性能衰减

高镍含量的层状锂过渡金属氧化物正极材料能提升锂离子电池能量密度，但存在空气稳定性差的问题，尤其是多晶材料比单晶材料更敏感。北京工业大学闫鹏飞、隋曼龄团队以单晶与多晶LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₀.₁O₂为研究对象，在60℃、80%湿度下进行空气存储实验。研究发现，空气暴露使两类材料表面均发生劣化，多晶材料还会在晶界处生成Li₂CO₃。该杂质初期通过键合作用提升力学强度，但在电池循环中会与电解液反应生成HF，持续腐蚀晶界并引发晶间裂纹，大幅加剧电极极化与容量衰减。最终，空气劣化从表面延伸至晶界，诱发力学失效，导致多晶富镍正极循环性能远差于单晶材料。该研究为改善多晶富镍层状正极的空气存储稳定性提供了新理论依据，成果发表于《Journal of the American Chemical Society》。