层状富镍LiNi_xCo_yMn_zO₂（x≥0.8）正极的容量衰减主要是由于多晶颗粒中剧烈的表面反应和晶间裂纹造成。

近日，香港城市大学Qi Liu报道了一种具有高容量和高循环稳定性的富镍LiNi_0.83Co_0.12Mn_0.05O₂（SC-N83）单晶正极。

文章要点

1）该正极材料具有高的比容量（在0.1 C时，2.8-4.3 V 下，容量达到209 mAh g⁻¹），同时表现出优异的循环稳定性（100次循环保持率>96%，200次循环保持率>93%）。

2）由于减少了比表面积和消除了晶界，SC-N83颗粒在长期循环中可以保持坚固的形态完整性。此外，单晶中独特的Li-(脱)插层动力学可以在高电压H3晶格的H1−H2跃迁和多层间距之间触发中间单斜相，并得到了原位X射线衍射和原位对分布函数（PDF）实验的证实。这些结构变化可以看作是SC-N83颗粒之间的附加应变缓冲，保证了SC-N83的高循环稳定性。

这项研究还突出了SC-N83正极的合成优势，即简单和易于扩大，为更低功耗的汽车应用带来了巨大的希望。

参考文献

He Zhu, et al, Spontaneous Strain Buffer Enables Superior Cycling Stability in Single-Crystal Nickel-Rich NCM Cathode, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03613

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03613