形状记忆聚合物，最新Nature Nanotechnology！

该研究针对电池正极材料在充放电过程中因应力集中导致的沿晶开裂问题，受软骨组织动态应力离域化机制的启发，提出利用形状记忆聚合物纳米涂层模拟软骨功能。研究背景是富镍层状氧化物等脆性正极材料在锂离子嵌入脱出时产生各向异性晶格应变，导致晶界应力集中和微裂纹。研究目的是开发一种兼具刚度和变形能力的聚合物涂层，以离域晶界处的动态应力，抑制微裂纹并提升电池循环稳定性。结论表明，通过引发式化学气相沉积在正极材料表面制备的交联聚(丙烯酸丁酯-co-1,3,5-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷)纳米涂层，能有效缓解应力梯度，增强抗开裂能力。在锂金属扣式电池测试中，包覆后的富镍正极材料在400 mA g⁻¹下循环1000次后容量保持率约91.6%，在1 A g⁻¹高倍率下循环500次保持率90.3%。原位同步辐射XRD和三维TXM-XANES分析证实，涂层促进了均匀荷电状态分布，抑制了晶格收缩和沿晶微裂纹，并适用于多种正极材料，为实现长寿命高能量密度电池提供了新策略。