富鎳層狀氧化物陰極材料具有高比容量和環(huán)境友好性,因此被認(rèn)為是與鋰離子電池下一代正極材料,特別是為插入式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和電動(dòng)汽車供電。富鎳層狀氧化物對(duì)提高能量密度非常有利,但其循環(huán)能力、倍率和穩(wěn)定性較差隨著鎳含量的增加,熱穩(wěn)定性不可避免地降低,導(dǎo)致材料逐漸失效鋰離子電池。因此,有必要對(duì)以往的研究進(jìn)行全面的回顧,從而清楚地了解材料結(jié)構(gòu)與其電性能之間的關(guān)系,以及改善富鎳層狀氧化物陰極的電化學(xué)性能。本文介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和合成方法,特別是重點(diǎn)討論了從原子尺度到宏觀尺度容量失效機(jī)理及相應(yīng)的改性策略,,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析最新的文獻(xiàn)綜述。簡(jiǎn)要分析了這些觀點(diǎn),并提出了一些可能的研究富鎳層狀氧化物陰極的技術(shù)和商業(yè)成功方向。本文第一作者為上海大學(xué)-清華大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生呂姚同學(xué),上海大學(xué)張久俊院士,趙玉峰教授和清華大學(xué)黃士飛博士為本文通訊作者。
A review of nickel-rich layered oxide cathodes: synthetic strategies, structural characteristics, failure mechanism, improvement approaches and prospects (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261921011739)
Fig. 3. Schematic diagram of failure factors, evolution process and characterization technology development of Ni-rich layered cathodes.