低镍高容量正极材料设计！阿贡国家实验室Khalil Amin/刘同超最新Nature Sustain.！

背景：层状氧化物正极材料是锂离子电池的主流选择，但高镍版本面临镍资源依赖、成本高、结构不稳定导致循环寿命短等问题。低镍正极如富锂/锰层状氧化物虽有高理论容量，但存在电压衰减快等挑战。研究目的：本文旨在设计一种低镍、高容量且长循环寿命的正极材料，以突破传统正极在容量与稳定性之间的权衡。结论：作者提出了一种径向相集成设计的低镍正极Li(Li0.05Ni0.57Mn0.31Co0.07)O2，实现了215 mAh g-1的高容量和400次循环后约97%的容量保持率。该设计通过可逆的氧阴离子氧化还原反应和稳定的表面结构，显著抑制了不可逆相变和晶格应变，提升了机械和电化学稳定性，为可持续、高性能的下一代电池正极提供了新范式。