吴锋，李晴，陈来，王紫润，陈刚,2，包丽颖，卢赟,2，陈实，苏岳锋

1北京理工大学材料学院，环境科学与工程北京市重点实验室，北京 100081

2北京理工大学重庆创新中心，重庆 401120

3劳伦斯伯克利国家实验室能量存储与分布式资源部门，美国 加州 94720

1 引言

目前，自然能源消耗日益加剧，由此导致的环境污染问题也日益严重。因此，清洁二次能源材料的发展是当前世界范围内备受瞩目的热点1-3。近年来，绿色二次电池技术的发展突飞猛进，其中具有高能量密度的锂离子电池作为储能装置已广泛应用于现代生活，在储能电网，电动工具，便捷式移动设备，以及电动汽车，电动飞机，电动轮船等均有其身影4-7。中国对锂离子电池的发展极为重视并做出了重要规划。其中《中国制造2025》中对动力电池发展规划的要求是到2020年，电池能量密度达到300 Wh·kg-1，到2025年达到400 Wh·kg-1，到2030年达到500 Wh·kg-1；《汽车产业中长期发展规划》中则制定目标为到2020年，动力电池单体能量密度达到300 Wh·kg-1，力争实现350 Wh·kg-1，系统比能量密度力争达到260 Wh·Kg-1，成本降至1元·Wh-1以下，到2025年，动力电池系统比能量达到350 Wh·kg-1。

想锂离子电池是最具潜力的候选电池体系之一要实现上述目标，以高镍层状材料为正极的8-10。高镍层状正极材料具有比能量密度高(可以达到800 Wh·kg-1)，快充性能良好，环境友好等优点11-13。而高镍正极材料也存在一些缺点，比如在充放电过程中，由于Ni2+离子半径(r= 0.069 nm)和Li+离子半径(r= 0.076 nm)相近，很容易导致镍离子向锂位迁移，造成锂镍混排(即“阳离子混排”)，从而破坏高镍正极材料结构并诱发电化学性能衰减14-16。……