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碳酸鋰和氫氧化鋰等殘留雜質是鋰離子電池陰極電解質界面加速寄生反應的主要問題。要想獲得高性能的富鎳正極材料，就必須去除這些含鋰物質。

圖1. 濕法浸漬工藝示意

阿貢國家實驗室陳宗海等采用濕法浸漬工藝將這些有害的表面雜質轉化為對富鎳陰極材料有益的表面涂層，而不是通過清洗步驟直接去除這些雜質。具體來說，這項工作采用Al(H₂PO₄)₃溶液處理原始陰極材料，將不需要的化合物轉化為Li₃PO₄和AlPO₄，這兩種物質都被認為是用于高壓陰極的正表面涂層材料。對處理后的陰極進行的XPS分析表明，陰極粉末表面形成了一層磷酸鹽，Li₂CO₃信號顯著減少。

圖2.?改性Ni83的表征

電化學特性分析表明，這種表面改性大大提高了富鎳陰極的容量保持率。其原因是，由Li₃PO₄和AlPO₄組成的涂層起到了保護層的作用，它阻止了碳酸鹽溶劑與暴露的過渡金屬原子以及殘留的Li₂CO₃之間的化學作用。此外，保護層減少了電解液與脫鋰陰極之間的電子轉移反應，釋放出較少的二氧化碳和質子或含質子的酸性物質，從而減少了富鎳陰極表面從層狀結構到巖鹽結構的有害相變。

圖3.?原始和改性Ni83的電化學性能

Modifying Surface Chemistry to Enhance the Electrochemical Stability of Nickel-Rich Cathode Materials. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202311551

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?阿貢AFM：表面涂層提高富鎳陰極材料的電化學穩定性

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