张 华，田孟羽，季洪祥，田 丰，起文斌，金 周，武怿达，詹元杰，闫 勇，俞海龙，贲留斌，刘燕燕，黄学杰

（中国科学院物理研究所，北京 100190）

1 正极材料

1.1 层状氧化物正极材料

Aishova等[1]发现NM90[Li(Ni0.9Mn0.1)O2]比其它两个含Co的正极[Li(Ni0.9Co0.1)O2、Li(Ni0.9Co0.05Mn0.05)O2]具有更好的循环保持率。NM90的放电比容量为236mA·h/g，在4.4 V、30℃百周循环保持率为88%，在4.3 V、60℃百周循环保持率为93%。Mu等[2]使用Mg/Ti共掺杂LiNiO2，展示出了良好的块体及表面稳定性。其中Mg是均匀掺杂在材料内，Ti是掺杂在材料表面。Mg/Ti共掺杂的LiNiO2展示出了比能量780 W·h/kg（恒流0.1C），50周循环保持率为96%；比能量680 W·h/kg（恒流1C），300周循环保持率为77%。Zhang等[3]设计合成了不同Li+/Ni2+无序程度的层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料，重点揭示了Li+/Ni2+无序对表面/体结构演化以及电荷补偿机制的影响。高的Li+/Ni2+无序程度提高了电解质和电极表面的副反应，并加剧了脱嵌锂过程中Mn阳离子周围环境的变化。值得注意的是，Li+/Ni2+无序可以降低阴阳离子间的静电相互作用，缓解了充放电过程中的晶格参数变化。Lee等[4]研究讨论了单个LiNi0.835Co0.15Al0.015O2（NCA83）颗粒从不同的截止电压下快速放电其内部结构变化的不均匀性。结果发现，对于从高截止电压（4.8 V）放电的NCA83颗粒，其表面面积增加，并且恢复了层状结构，但内部退化为尖晶石结构；研究认为这种来自高截止电压的微纳结构反转可能与初始充电态的结构演化高度关联，并可能最终导致循环稳定性的衰减。Nam等[5]合成了一系列高镍Li（Ni1-x-yCoxAly）O2（NCA）正极（1-x-y=0.8、0.88和0.95），用以研究其容量衰减机理。容量衰减与H2-H3相变引起的各向异性体积变化以及由此引起的微裂纹程度密切相关。裂纹的存在破坏了正极材料的机械完整性，促使电解液渗透到颗粒孔洞内部，随后将加速内部一次颗粒的表面衰减。……