富镍层状氧化物是高能量密度锂离子电池（LIBs）的一类有前途的阴极。然而，高电压下晶体学平面滑移和微裂纹导致的结构不稳定性严重阻碍了它们的实际应用。

华南理工大学Chenghao Yang和浙江大学陆俊等进行单晶LiNi_0.83Co_0.07Mn_0.1O₂（SNCM）阴极的表面修复工程。

本文要点：

（1）

通过将铝和钛共渗到SNCM中，建立了包括表面快离子导体Li_1.25Al_0.25Ti_1.5O₄（LATO）层和近表面受限阳离子杂化区的钝化壳，这可以显著提高结构稳定性。令人信服的证据表明，高导电性LATO涂层有助于Li⁺传导并抵抗电解质侵蚀。在循环过程中，强Al─O键和表面重修区域的引入分别稳定了体氧和近表面晶格氧，从而阻止了氧空位的形成和有害相变的发生，最终抑制了晶体学平面滑移和纳米裂纹。随后，改进后的SNCM大大优于基准SNCM，在1.0C下循环400次后原始容量的保持率高达88.9%，在5.0C下电压窗口为2.7-4.3V的情况下循环200次后放电容量为146.8 mAh g^-1，容量保持率为92.6%。

（2）

多功能表面涂层表现出的良好性能凸显了稳定LIBs富镍阴极的新途径。

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Q. Zhang, Y. Chu, J. Wu, P. Dong, Q. Deng, C. Chen, K. Huang, C. Yang, J. Lu, Mitigating Planar Gliding in Single-Crystal Nickel-Rich Cathodes through Multifunctional Composite Surface Engineering. Adv. Energy Mater. 2024, 2303764.

DOI: 10.1002/aenm.202303764

https://doi.org/10.1002/aenm.202303764