近来，锂锰基层状正极材料的放电容量超过300mAhg^-1，已成为开发高性能锂离子电池(LIB)的有前途的正极材料。然而对于它的安全性、热稳定性以及材料改性机理等方面仍缺乏深入系统的研究。11月7日，据中科院网站消息，宁波材料技术与工程研究所（NIMTE）刘兆平教授带领的研究人员深入研究了富锂锰基层状正极材料，取得了一系列显着的研究进展。

热稳定的多晶型层状正极材料

研究团队发表在《今日材料》上的研究中，研究人员测试了富锂层状正极的安全性能。结果表明，富锂锰基层状正极的热失控温度随着锰（Mn）含量的增加而降低。此外，富锂层状正极材料中的高锰含量有助于提高放电容量，但会导致热稳定性降低和氧气释放加速。凭借这些发现，为富锂层状正极材料设计了一种多晶型组合物，该组合物可以在能量密度和热稳定性之间达到出色的平衡。

富锂层状氧化物中锂离子扩散的动力学限制

此外，根据发表在《储能材料》上的一项研究，低锂离子扩散系数下的可用容量对晶粒尺寸的变化很敏感，从微米尺寸、亚微米尺寸到纳米尺寸不等。与亚微米级和纳米级富锂层状正极材料相比，具有微米级晶粒的材料表现出优异的结晶度和更高的锂离子扩散系数。然而，增加的扩散距离导致充放电过程中锂离子浓度分布极为不均匀。因此，晶粒内部的应变应力累积，导致容量保持不满意和电压快速衰减。这种对锂离子在富锂层状氧化物中扩散的动力学限制的见解可能会揭示用于高性能锂离子电池的富锂锰基层状正极材料的改性。

来源：中科院网站

本文为粉体圈原创作品，未经许可，不得转载，也不得歪曲、篡改或复制本文内容，否则本公司将依法追究法律责任。