蓋世汽車(chē)訊 鎳酸鋰（LiNiO2）是一種很有前景的正極材料。這種材料具有極高的容量和無(wú)鈷構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制造，而且更具可持續(xù)性。然而，其在高工作電壓下的循環(huán)壽命較短，使實(shí)際應(yīng)用受到阻礙。

（圖片來(lái)源：浦項(xiàng)工科大學(xué)）

據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)浦項(xiàng)工科大學(xué)（POSTECH）和美國(guó)西北大學(xué)（Northwestern University）的聯(lián)合研究小組提出一種方法，在不含鈷的LiNiO2（LNO）表面涂上一層薄薄的石墨烯，從而阻止生成氧氣，將其壽命提高一倍以上。

POSTECH鋼鐵及能源材料技術(shù)研究院（Graduate Institute of Ferrous and Energy Materials Technology）的Park Kyu-young教授表示：“借助于該項(xiàng)研究成果，可以加速無(wú)鈷LNO的商業(yè)化。”

通過(guò)對(duì)LNO中與氧堆積化學(xué)相關(guān)的高壓降解級(jí)聯(lián)進(jìn)行多尺度探索，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，晶格氧損失在高電荷態(tài)的局部O3~O1堆積轉(zhuǎn)變中起著關(guān)鍵作用，這隨后在循環(huán)過(guò)程中導(dǎo)致鎳離子遷移和不可逆的堆積層錯(cuò)。

該團(tuán)隊(duì)表示：“這種不受歡迎的原子級(jí)結(jié)構(gòu)演化，加速微觀(guān)電化學(xué)蠕變、開(kāi)裂，甚至層彎曲，最終導(dǎo)致LNO粒子發(fā)生宏觀(guān)機(jī)械降解。采用石墨烯基密封表面涂層，使高電荷狀態(tài)下LNO中的氧損失減弱，這抑制了降解級(jí)聯(lián)的啟動(dòng)，從而大大提高LNO的高壓容量保持能力。”

鈷是一種昂貴的稀土元素，廣泛應(yīng)用于鋰離子電池。許多研究致力于減少組合物中的鈷含量或完全去除鈷，以打造無(wú)鈷正極。中國(guó)企業(yè)專(zhuān)注于以磷酸鐵鋰（LFP）為正極材料、以金屬襯底石墨碳電極為負(fù)極的電池。無(wú)鈷LFP電池具有低成本、低毒性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，其主要缺點(diǎn)是能量密度比鈷酸鋰低。韓國(guó)企業(yè)致力于生產(chǎn)無(wú)鈷低成本材料，以克服LFP電池的缺點(diǎn)。韓國(guó)電池材料初創(chuàng)企業(yè)Singular Materials Laboratory開(kāi)發(fā)了一種無(wú)鈷高錳正極材料，比磷酸鐵鋰電池的能量密度更高。

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