貴大新聞網(wǎng)訊（材料與冶金學(xué)院）近日，我校材料與冶金學(xué)院貴州省高性能鋰離子電池電極材料科技創(chuàng)新人才團(tuán)隊在超高鎳三元正極材料研究方向取得重要進(jìn)展，成果以“Architecting multifunctional self-assembled molecular interfaces for elevated moisture resistance and phase reversibility in ultra-high nickel cathodes”為題發(fā)表于“SCIENCE CHINA Chemistry”（IF=10.4，中科院一區(qū)TOP期刊）。該論文第一作者為我校2022級碩士研究生魏亞偉，通訊作者為戴新義教授。論文共同作者包括貴州大學(xué)吳復(fù)忠教授、中南大學(xué)王接喜教授和電子科技大學(xué)李晶澤教授等。
超高鎳層狀氧化物L(fēng)iNi0.9Co0.05Mn0.05O2（NCM）是高能量密度鋰離子電池中極具應(yīng)用前景的正極材料。然而，其循環(huán)穩(wěn)定性較差、對濕氣高度敏感，制約了其應(yīng)用。為解決這一關(guān)鍵問題，團(tuán)隊研究開發(fā)了一種基于五氟苯基丙基三甲氧基硅烷（PFPPS）的自組裝分子層，在NCM表面構(gòu)建疏水層并通過與殘留鋰化合物的反應(yīng)生成離子導(dǎo)體保護(hù)層。該策略通過簡單的一步自組裝，實現(xiàn)了去除表面殘余鋰、原位生成包覆層及表面疏水層的多重改性效果。結(jié)果表明，經(jīng)PFPPS改性的超高鎳NCM即使在空氣中暴露7天，其放電比容量仍高達(dá)218.2 mAh g-1，遠(yuǎn)優(yōu)于未改性樣品的157.1 mAh g-1（0.2 C倍率）。本研究提出了一種高效且工藝簡便的表面改性策略，為提升超高鎳正極材料的環(huán)境穩(wěn)定性和循環(huán)性能提供了新思路，對推動其廣泛應(yīng)用具有積極意義。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、貴州省科技重大專項等項目的資助。
編輯：張蟬
責(zé)編：李旭鋒
編審：丁龍
