田 丰，季洪祥，田孟羽，乔荣涵，岑官骏，申晓宇，武怿达，詹元杰，金 周，闫 勇，贲留斌，俞海龙，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

Jamil等[1]考虑到高镍低钴正极较差的循环性能和结构不稳定性，通过一个简易的高温固相法成功合成了Zr和Ga双阳离子共掺杂的LiNi0.94Co0.03Mn0.03O2(NCMZG)正极材料，实现了优异的循环性能和倍率性能。结果表明，Zr-Ga共掺杂会在材料表面形成一层由Li离子导体Li2ZrO3层和电化学活性阳离子混合层构成的异质外延界面，从而有效提高了电化学反应动力学，抑制了H2-H3相变，同时促进Li离子传输并提高界面稳定性。Tan等[2]以膨胀石墨(EGs)为模板合成的3D多孔结构的LiNi0.8Co0.2O2(3D-NC82)和LiNi0.9Co0.1O2(3D-NC91)，成功消除了寄生在富镍层状氧化物上的岩盐和尖晶石相。该方法合成的LiNi0.8Co0.2O2和LiNi0.9Co0.1O2表现出优良的倍率性能、循环稳定性和较高的首圈库仑效率(ICEs)，在0.1C(20C)时容量可达210.4(149)mA·h/g和222.6(133)mA·h/g，ICEs分别为94.9%和93.8%，1C循环500次后的容量保持率为74%，1C循环300次后的容量保持率为76%。使用XPS分析可以看到该方法合成的NC82和NC91中的Ni2+明显减少，纳米颗粒和氧气充分接触，促进Ni2+氧化为Ni3+，降低Li/Ni的无序性。Lee等[3]对NMC-89、NCA-89、NMCAM-89、NMA-89正极材料的全电池进行了电化学测试，发现NMCA-89和NMA-89的循环稳定性更高，对正极失效前后的表征结构测试(ADF-STEM、SEM、XPS、XRD)后发现NMC-89和NCA-89颗粒的裂开加速了正极表面反应，降低了电池的循环稳定性，NMCAM-89和NMA-89在H2-H3相变过程中具有更高的可逆性，而保持球形颗粒状，使得NMCAM-89、NMA-89具有更加优秀的循环稳定性。由此认为Mn-Al组合有利于正极高镍无钴层状氧化物的稳定性。Fu等[4]利用尿……