传统的多晶富镍正极材料由大量无序取向的一次颗粒组成，充放电过程中的晶体各向异性会导致其充放电倍率性能差，容量衰减快等问题。

近日，中南大学王接喜教授报道了采用喷雾热解（SP）技术，通过简单的固相锂化反应，高效制备了一种高分散的亚微米级LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（SC-NCA）正极。

文章要点

1）采用SP法制备的多孔Ni_0.8Co_0.15Al_0.05O_x前驱体具有较高的锂化反应活性，可以在较低的温度下制备单晶正极。这样，高结晶度和阳离子无序性之间的矛盾得到了很好的平衡。

2）优化后的SC-NCA为多面体单晶，具有合适的晶粒尺寸（≈1 μm），有利于缩短Li⁺扩散路径，提高结构稳定性。作为锂离子电池的正极，SC-NCA在0.1 C和10 C下的放电容量分别为202 mAh g⁻¹和140 mAh g⁻¹，并在1 C循环200次后具有161 mAh g⁻¹的优异容量保持率。

3）研究人员在循环的SC-NCA颗粒中没有观察到微裂纹，表明这种单晶形貌可以极大地缓解各向异性造成的微观应变。同时，这种高效、连续、适应性强的制备富镍单晶正极的方法不需要任何添加剂，因此有望加速其实际应用。

参考文献

Jin Leng, et al, Highly-Dispersed Submicrometer Single-Crystal Nickel-Rich  Layered Cathode: Spray Synthesis and Accelerated Lithium-Ion Transport, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202006869

https://doi.org/10.1002/smll.202006869