对于高能量密度的Li离子电池，Ni富集层状氧化物阴极（Ni-rich NMC）、Si-阳极是非常重要的材料，对于实现Ni-rich NMC而言，其中关键挑战在于其性能的快速衰减。此外，Si-阳极的起始库伦效率非常低，导致全电池的能量密度较低。有鉴于此，美国阿贡国家实验室陆俊、华中科技大学孙永明等报道了整体考虑和解决阴极、阳极的问题，设计了一种Ni-rich LiNi_0.65Mn_0.20Co_0.15O₂ (LR-Ni65)材料，其中包含富含Li的~20 nm梯度变化界面层，能够用于提供更多的电化学活性Li，弥补Li在阳极的损失，调控阴极上的Li/Ni位错现象，改善循环性能。

本文要点：

（1）

通过搭建LR-Ni65||Si/石墨结构的软包电池，实现了3.29 Ah的容量，该容量比对比Ni-rich NMC的容量（2.95 h）更高，同时在电池循环过程中保持88 %的容量。

（2）

通过深度XPS、HRTEM、XAS、NPD、in situ XRD等表征手段考察了LR-Ni65的电化学活性改善现象作用，电化学性能的改善和界面结构重构、控制Li/Ni位错密切相关，其中微弱提高的位错导致循环过程中LR-Ni65得以更加稳定。

（3）

本文工作能够为设计性能更加优异、能量密度提高的电池进行指导，能够促进Si基电极的电池实现商业化。

参考文献

Xiaoxiao Liu, Tongchao Liu, Rui Wang, Zhao Cai, Wenyu Wang, Yifei Yuan, Reza Shahbazian-Yassar, Xiaocheng Li, Songru Wang, Enyuan Hu, Xiao-Qing Yang, Yinguo Xiao, Khalil Amine, Jun Lu,* and Yongming Sun*, Prelithiated Li-Enriched Gradient Interphase toward Practical High-Energy NMC−Silicon Full Cell, ACS Energy Lett. 2021, 6, 320−328

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c02487

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c02487