原标题：北大新资料学院在高镍层状正极资料的外表重构研讨取得重要发展
跟着锂离子电池在电动汽车和小型电网储能等方面的使用，人们对其能量密度、循环功能和倍率功能等方面的要求也渐渐变得高。锂离子电池的正极资料是约束其能量密度提高的重要一环。与现在商业化的钴酸锂、磷酸铁锂和三元资料比较，高镍层状资料具有容量高和成本低的优势，成为下一代动力电池正极资料的首选之一。但是，其较差的循环稳定性和倍率功能成为限制其商业化使用的重要的要素。这和高镍正极资料的外表结构和化学特性有很大的联系。因而，研讨高镍资料的外表结构，找出影响其电化学功能的结构来历和机理，关于提高高镍资料的电化学功能，加速其产业化进程，具有十分重要的含义。
近来，由北京大学深圳研讨生院新资料学院潘锋教授领导的清洁动力中心研讨团队和美国布鲁克海文国家实验室王峰和白健明教授协作，运用原位同步辐射x-射线衍射谱、x-射线吸收谱（XPS）、扫描透射显微镜-电子能量丢掉谱（STEM-EELS）结合电化学表征，对锂电池高镍层状氧化物资料在组成进程中的外表重构现象及相关机理进行了深入研讨。该作业近来宣布在动力资料范畴闻名期刊《先进动力资料》（Advanced Energy Materials， IF=24.884）上。
图1 原位同步辐射技能研讨高镍层状资料在降温进程中的外表重构进程及对功能的影响
图2 高镍层状资料在降温进程中的外表重构机理
选用一起的原位同步辐射x-射线衍射结合各种外表表征技能，研讨了高镍层状资料LiNi0.7Mn0.15Co0.15O2（NMC71515）在组成进程中由降温诱导的外表重构现象，包含Li2CO3在颗粒外表的堆积、外表缺Li层的构成及Ni3+的部分复原。这一现象主要是由颗粒近外表区域的Li/O丢掉引起的，发生在350度以上的高温条件下。它和高镍资料在存储进程和电化学循环进程中的外表重构由很大的差异，具有构成速度快、降温速率依靠等特色。进一步的电化学研讨标明，降温进程中选用淬火战略能够极大按捺外表重构现象，下降颗粒外表阻抗，明显提高资料的倍率功能。本研讨为根据高镍资料本身外表化学特性调控，取得高容量、高倍率、高稳定性的正极资料供给了新的手法。
本作业由新资料学院潘锋教授和美国布鲁克海文国家实验室王峰和白健明教师一起辅导完结，该论文榜首作者为张明建，潘锋、白健明、王峰等教师为一起通讯作者。
来历 北京大学新资料学院
文章链接：
https://doi.org/10.1002/aenm.201901915
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