鋰離子電池富鎳層狀正極材料因可逆容量高、成本低等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是最有希望的下一代鋰離子動(dòng)力電池正極材料，然而該材料還存在界面穩(wěn)定性差、二次顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)衰退等問(wèn)題亟待解決。

近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院李靈均副教授團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)張橋保助理教授、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室陸俊教授、內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校、布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等海內(nèi)外團(tuán)隊(duì)合作，在高能量密度鋰離子電池雙重修飾富鎳正極材料方面取得了突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)以鋰離子電池高容量富鎳正極材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2為研究對(duì)象，從分析Ti和La在LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面的遷移勢(shì)壘出發(fā)，發(fā)現(xiàn)Ti摻入體相而La逃離至表面的狀態(tài)為體系能量最低的狀態(tài)即穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，合理設(shè)計(jì)并同步合成了Ti摻雜&La4NiLiO8包覆（簡(jiǎn)寫為Ti&LaMO）的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正極材料。該改性方法簡(jiǎn)單，有利于大規(guī)模推廣，所合成材料具有良好的熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及優(yōu)異的電化學(xué)性能，為富鎳三元材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供新的思路和理論指導(dǎo)。

該工作以長(zhǎng)沙理工大學(xué)為第一單位發(fā)表在材料領(lǐng)域著名期刊《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials，影響因子13.325），論文第一作者為長(zhǎng)沙理工大學(xué)在讀碩士研究生楊慧平，李靈均副教授為論文第一通訊作者。

論文鏈接如下：

Simultaneously Dual Modification of Ni-Rich Layered Oxide Cathode for High-Energy Lithium-Ion Batteries. Adv. Funct. Mater. 1808825 (2019) DOI: 10.1002/adfm.201808825，https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201808825

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（51774051, 51304031, and 21703185）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2018YFB0905400）、長(zhǎng)沙市杰出創(chuàng)新青年培養(yǎng)計(jì)劃、美國(guó)能源部等多項(xiàng)基金的支持。