锂离子电池因其高能量密度和功率密度已在电动汽车和牢靠式储能领域的规 ；；；才胖写蠓乓觳。。。多晶富镍层状氧化物LiNixCoyMnzO2（NCM，，，，，，x≥0.8，，，，，，x+y+z=1）作为锂离子电池的正极质料，，，，，，完善兼顾了电池本钱和适用能量密度两者之间的平衡，，，，，，而备受青睐。。。然而，，，，，，电池恒久循环历程中严重的容量衰减和引发的热失控问题，，，，，，严重制约了多晶富镍NCM质料的商业化历程。。。
克日，，，，，，威廉希尔质料学院博士生聂薇基于表界面限域功效化设计 ；；；げ悖，，，，，在多晶富镍层状氧化物正极质料的一次和二次颗粒外貌构建具有负热膨胀特征的ZrV2O7包覆层，，，，，，有用抑制容量衰竭和改善热失控问题。。。该最新研究效果以“Building Negative-thermal-expansion Protective Layers on the Grain Boundary of Ni-rich Cathodes Enables Safe and Durable High Voltage Lithium Ion Batteries”为题，，，，，，于2023年8月28日在国际能源质料着名期刊《Small》上揭晓，，，，，，该期刊2023年影响因子为13.3。。。该论文第一作者为博士生聂薇，，，，，，威廉希尔为第一作者单位，，，，，，程红伟教授、赵玉峰教授和鲁雄刚教授为配合通讯作者。。。博士生聂薇同砚进校以来，，，，，，以第一作者身份已在《Journal of Power Sources》(2022，，，，，，522, 230994;IF=9.2)和《Small Methods》(2023, 2201572; IF=12.4)期刊上揭晓了两篇学术论文。。。
富镍正极质料的二次颗粒和一次颗粒上ZrV2O7 ；；；げ愕淖饔没
ZrV2O7 ；；；げ愕墓菇ê痛阅鼙日铡⑷仁Э氐囊种埔约敖峁寡荼浼吐
该研究事情，，，，，，首次报道在富镍层状正极质料的二次颗粒和一次颗粒上构建了具有负热膨胀特征的高导电性ZrV2O7 ；；；げ悖，，，，，该战略可显著减轻副产品的积累、晶间/晶内裂纹的爆发，，，，，，抑制微观结构（较少的微裂纹）、相变（H1-H2-H3）和副反应（LiF和LixPOyFz），，，，，，DFT盘算批注，，，，，，ZVO-NCM811正极质料的电导率和晶格氧稳固性（1.90 eV对1.43 eV）获得了改善。。。纵然在高阻止电压（4.6 Vvs.Li/Li+）或高温（60 ℃下100次循环后95.3%的容量坚持率）下，，，，，，所生产的ZVO-NMC811也体现出稳固的循环性能（100次循环之后86.5%）和倍率容量（30 C下67.1 mAh g-1），，，，，，在危险的温度下，，，，，，锂离子通道在120 ℃时迅速关闭，，，，，，限制电池的进一步放热，，，，，，从而降低热失控危害。。。
表界面工程战略在恒久循环和高温下稳固了晶体/界面结构，，，，，，在初级和次级颗粒水平上的合理外貌工程抑制了氧气释放并提高了电池性能。。。该研究事情证实了 ；；；げ愎πА⑼饷餐坎愫途Ы绻こ痰牡ザ篮婉詈闲вΦ目尚行裕，，，，，为锂离子电池正极质料的设计与优化提供了一条新的路径。。。
论文下载链接：https://doi.org/10.1002/smll.202306351
