港科大陈国华/刘强团队Nature Nanotechnology新策略：记忆弹性聚合物晶界包覆破解开裂难题

本文背景：高镍NCM正极材料在充放电过程中因各向异性晶格应变导致晶界应力集中，引发微裂纹和容量衰减，传统刚性包覆层难以应对动态应力。研究目的：受人体关节软骨可逆形变消散应力的启发，团队提出形状记忆聚合物（SMP）纳米涂层策略，通过柔性聚合物在形变过程中的“应力离域”效应，抑制晶间裂纹。结论：采用交联聚(丙烯酸丁酯-co-四乙烯基四甲基环四硅氧烷)（p(BA-V4D4)）作为涂层，借助引发式化学气相沉积（iCVD）技术，在Ni90颗粒表面实现约14 nm均匀包覆。该涂层在锂金属扣式电池中表现出优异稳定性：在400 mA g⁻¹下循环1000次后容量保持率达91.6%。该策略还成功拓展至多种正极体系，具有良好普适性，为长寿命、高比能锂离子电池提供了全新思路。