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?哈工大/深大AFM：雙氣體表面處理調節富鋰正極的表面混溶結構以實現超高溫電化學性能

富鋰錳基氧化物(LRNCM)由于其陰離子和陽離子氧化還原的耦合效應，被認為是下一代高能量密度鋰離子電池中最有前途的正極材料之一。但嚴重的氧析出造成表面結構腐蝕和嚴重相變，破壞了其電化學性能。

在此，哈爾濱工業大學王振波教授、深圳大學隋旭磊、Wang Panpan、Sun Gang等人提出了一種雙氣體表面處理策略，用碳酸氫重建LRNCM的表面化學和結構特征。結果表明，表面形成了富氧空位混合相層，該層由尖晶石相和陽離子無序相組成。表面混合相的整合有效抑制了不可逆的氧損失，防止了電極的腐蝕促進了鋰離子的快速擴散。因此，改性后的正極在25°C和60°C下均表現出優異的比容量、高倍率性能和優良的循環壽命。

圖1. LRNCM的電池性能

總之，該工作采用一種簡單有效的氣體修飾策略，構建了均勻且富集的氧-空位混合相表面層，促進了Li⁺擴散，減少了氧損失，增強了界面穩定性。研究表明，表面混合相結構在提高材料的電化學性能方面具有重要作用在25°C和60°C下。CO2+NH樣品具有良好的高溫穩定性，在5 C時容量保持率為92.6%，倍率性能明顯提高(56.0%)。因此，氣體處理策略為解決富鋰正極材料在極端環境下倍率性能差和界面劣化問題提供了新的改性途徑。

圖2. LRNCM的電化學表征

Surface Miscible Structure Modulation of Li-Rich Cathodes by Dual Gas Surface Treatment for Super High-Temperature Electrochemical Performance, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202304979

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