鋰鈷氧化物（LiCoO2）正極材料，因為其高的壓實密度在3C電子產(chǎn)品中被廣泛使用。LiCoO2陰極材料的理論容量為274mah/g，而目前廣泛使用的LiCoO2陰極材料的容量僅為140mAh/g，這意味著僅使用了一半的Li+。提高充電電壓可以提高電池的比容量，但會導(dǎo)致容量衰減快、循環(huán)穩(wěn)定性差，也是制約高電壓、高比能量鋰鈷氧化物正極材料應(yīng)用的主要瓶頸。

目前，高壓鋰鈷氧化物正極材料循環(huán)性能差的原因尚不清楚，缺乏簡單有效的改性策略。

近日，中國科學(xué)院材料科學(xué)與光電技術(shù)學(xué)院教授劉翔峰用中子衍射、同步輻射吸收光譜、共振非彈性X射線散射、差分電化學(xué)質(zhì)譜等方法，通過高角度環(huán)形暗場掃描透射電鏡和DFT計算，首次發(fā)現(xiàn)表面氧逸出和誘導(dǎo)Li絕緣體Co3O4是4.6V高壓LiCoO2電容衰減的根本原因。為實現(xiàn)4.6V高壓LiCoO2陰極材料的穩(wěn)定循環(huán)，提出了“調(diào)節(jié)co3d和o2p帶中心以抑制氧逸出和Co3O4形成的新策略”。

本研究對其他氧化物正極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)控具有指導(dǎo)意義。

的相關(guān)成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院重大儀器研制項目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技項目、中央大學(xué)基本建設(shè)資金的支持。以及德國同步輻射光源和北京大學(xué)高強度中子衍射光譜儀。