高镍层状氧化物正极材料凭借其高能量密度和低成本等优势而被视为是构建高比能锂金属电池的关键部件。高镍正极中最受关注的材料当属无钴高镍的LiNiO₂，其在4.4V的充电截止电压下可以实现高达220mAh/g的可逆容量。然而，LiNiO₂正极的实用化发展受到循环稳定性差、热稳定性差等问题的限制。近日，美国得克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram等开发了一种叫做局部饱和电解液（LSE）的新型电解液体系，从而显著改善了LiNiO₂正极的电化学稳定性。

文章要点

1）研究人员开发出一种基于低成本商用LiPF₆锂盐的局部饱和电解液体系。由于LiPF₆在传统碳酸酯溶剂中的溶解度低于5M，因此可以降低所需锂盐的量从而实现电解液成本的下降。基于LiPF₆的LSE电解液体系能够在LiNiO₂正极和金属锂负极表面形成薄而致密和富含无机组分的界面层，从而阻碍正极表面发生层状结构向尖晶石相和岩盐相转变。

2）研究人员通过电化学测试发现，使用LSE电解液的LiNiO₂正极在1C的倍率下能够实现高达220mAh/g的放电容量。其循环600周后的容量保持率高达81%，远高于对照组55%的容量保持率。这是迄今为止报道的LiNiO₂正极的最佳循环性能。

参考文献

Laisuo Su et al, Protection of Cobalt-Free LiNiO2 from Degradation with Localized Saturated Electrolytes in Lithium-Metal Batteries, ACS Energy Letters, 2022

DOI: 10.1021/acsenergylett.2c01081

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c01081