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具有整體結構的單晶高鎳氧化物可以防止晶體裂紋及其相關的危害電池性能的反應。但是，由于電池顆粒的表面/體積非常低，因此表面分解成為電化學性能的一個更關鍵的因素。

有鑒于此，北京大學潘鋒教授、中國科學院金屬研究所譚興華副研究員、阿貢國家實驗室劉同超研究員等報道成功在富含鎳的LiNi_0.92Co_0.06Mn_0.020O₂單晶上構筑富含質子（碳酸氫銨）的人工殼層結構，能夠在原位電化學過程轉化為無機保護層（inorganic maskant），提高了陰極的穩(wěn)定性。

本文要點：

（1）

在第一次充電期間，表面富集的質子從碳酸氫銨殼層（質子庫）中釋放，能夠被LiPF₆立即捕獲，通過原位電化學轉化為LiF和Li₃PO₄（亞納米F&P保護層）。原位形成的致密納米F&P保護層能夠顯著的增強陰極抵抗電解質的攻擊，而且提高了在長期循環(huán)過程中的顆粒表面穩(wěn)定性。

（2）

這種表面修飾策略實現(xiàn)了半電池在4.5 V高壓下100次循環(huán)后容量保持95%，在全電池800次循環(huán)后容量保持83 %。這項工作展示了一種如何合理設計表面富集質子的殼層，能夠電化學重構形成性能優(yōu)異的保護層的策略。

參考文獻

Haoyu Xue, Yongzhi Liang, Yuxiang Huang, Yuchen Ji, Zhongxing Xu, Xinhan Chen, Honghao Wang, Jiajie Liu, Khalil Amine, Tongchao Liu, Xinghua Tan, Feng Pan, In Situ Conversion of Artificial Proton-Rich Shell to Inorganic Maskant Toward Stable Single-Crystal Ni-Rich Cathode, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202415860

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415860