纳米涂层,Nature Nanotechnology!
研之成理
2026-07-27 08:00
文章摘要
背景:多晶富镍层状氧化物正极材料在电池运行中易发生沿晶微裂纹,导致性能衰减,脆性断裂是电池材料失效的关键问题。研究目的:本文受软骨启发,提出一种基于引发化学气相沉积的形状记忆聚合物(SMP)纳米涂层方法,旨在动态离域正极活性材料中的集中应力,抑制表面重构和沿晶开裂,提升电池循环稳定性。结论:实验表明,SMP纳米涂层通过可逆形变有效缓解应力梯度,增强抗断裂性能。包覆SMP的Ni90正极在锂金属纽扣电池中实现400 mA g⁻¹下循环1000次后容量保持率91.6%,以及1 A g⁻¹高倍率下循环500次后容量保持率90.3%。该策略还适用于不同镍含量正极及磷酸铁锂,展现了普适性。同步辐射X射线成像和电镜分析证实微裂纹得到有效抑制,为电池正极材料提供了可行的应力调控方案。
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