原位晶体结构生长与调控提升锂离子电池超高镍层状正极综合性能

本文针对锂离子电池超高镍层状正极材料（LiNi0.91Co0.045Mn0.045O2）存在的锂镍混排、结构退化和循环稳定性不足等问题，提出通过原位晶体结构生长与调控的创新策略。研究采用细晶须晶种和原位生长法制备具有细小一次颗粒和间隙型二次颗粒结构的正极材料G-Ni91，并通过多级烧结-退火工艺优化其微观结构。实验结果表明，G-Ni91材料展现出212.4 mAh g-1的高首次放电容量、92.6%的循环容量保持率（100次循环）和优异的倍率性能（5C下159.0 mAh g-1），这归因于其独特的间隙结构促进锂离子传输、表面岩盐相抑制相变以及更低的锂镍反位缺陷。该研究为开发高能量密度与长寿命兼具的正极材料提供了新方向。