Nat. Nanotechnology: 形状记忆聚合物纳米涂层 - 刘强、陈国华、俞海龙、刘翔

该研究受关节软骨启发，设计了一种交联型形状记忆聚合物（SMP）纳米涂层，用于解决锂离子电池富镍正极材料（如Ni90）在充放电过程中因各向异性晶格应变导致的晶界裂纹问题。背景：传统改性方法如晶格掺杂或软、硬包覆难以兼顾刚度与形变能力，无法动态释放循环应力。研究目的：开发一种能自适应动态应力、兼具形变能力与结构强度的通用包覆策略，以提升正极材料的长循环稳定性。结论：通过引发式化学气相沉积（iCVD）在Ni90颗粒内外晶界制备约14nm的p(BA-V4D4)无定形薄膜，结合多尺度表征与模拟，证实该涂层能有效分散应力、抑制晶格畸变与微裂纹生成，并维持稳定的电极-电解液界面。在锂金属纽扣电池中，改性Ni90实现1000次循环后容量保持率91.6%，且该策略普适于NCM811、Ni88、单晶NCM83及LiFePO₄等多种正极材料，显著提升长循环稳定性。