厦门大学&美国西北大学今日Nature：电池领域颠覆性成果！

本研究针对锂离子电池制造过程中传统低倍率化成工序耗时、高能耗及高碳排放的问题，提出高倍率快速化成策略。研究以无钴富锂层状氧化物Li₁.₂Mn₀.₆Ni₀.₂O₂为主要对象，结合同步辐射多尺度表征、电镜与理论计算，系统探究了首圈充电倍率对正极材料结构演化和电化学性能的影响。背景方面，传统0.2C化成会导致深度脱锂，形成脆弱缺锂基体，引发晶格畸变、过渡金属迁移和岩盐相生成，造成不可逆容量损失。研究目的是开发一种高效、低成本的化成工艺。结论表明，2C快速化成通过电化学极化保留晶格内残余锂，利用自钉扎效应抑制有害晶格畸变，稳固离子存储骨架。该工艺可将可逆容量提升20%，80%容量保持循环寿命延长超36%，同时降低电池生产能耗和碳排放约20%和30%。研究阐明了首圈残余锂调控材料结构演化与电化学可逆性的核心机制，为低成本、高效率动力电池量产工艺优化提供了新思路。