「国家杰青」焦树强副校长领衔！北科/北理宋维力/陈浩森Nature子刊 | 量化NCM811正极不同晶面电化学动力学！

背景：随着电动汽车市场扩大，亟需提升锂离子电池的功率密度和能量密度以实现快速充电与长续航，其中LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2（NMC811）被视为新一代高能量密度正极材料，但其电化学动力学有待提高。研究目的：为定量分析NMC811颗粒不同晶面的本征交换电流密度，以指导设计高倍率电极材料。结论：研究开发了基于电化学阻抗谱与单颗粒三维几何重构的定量方法，首次测得NMC811六个代表性晶面的本征交换电流密度，发现(201)晶面动力学比(003)晶面快25倍；基于此设计出各向异性核壳结构NMC811颗粒，有效屏蔽慢动力学晶面，在10C倍率下循环500次后容量保持144 mAh/g且优于传统材料，为高功率电池设计提供了新范式。