在传统的层状过渡金属氧化物的合成中，高温过程不仅会导致锂（Li）的蒸发损失，而且还会促进Li⁺和Ni²⁺不可避免的阳离子混合，导致它们的化学计量比发生严重变化，从而结构不稳定。

近日，中南大学Jun-chao Zheng，华盛顿州立大学Xia-hui Zhang报道了一种以钠基层状氧化物（NaNi_0.85Co_0.06Mn_0.09O₂）为前驱体在锂熔盐中与Li⁺离子交换的通用离子交换法制备低Li/Ni混合的富镍层状氧化物材料LiNi_0.85Co_0.06Mn_0.09O₂（NCM85）的方法。

文章要点

1）通过研究离子交换时间和附加热处理对层状氧化物材料结构和性能的影响，研究人员建立了富镍NCM85材料的加工-结构-性能关系。

2）研究人员还进一步证明了这种离子交换方法的普适性，以及包括LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂和LiNi_0.5Mn_0.5O₂在内的其他层状氧化物材料的工艺-结构-性能关系。

这种通用的离子交换方法和通用的工艺-结构-性能关系可以指导其他锂离子电池层状氧化物材料的合理设计和合成。

参考文献

Yu-hong Luo, Qing-lin Pan, Han-xin Wei, Ying-de Huang, Lin-bo Tang, Zhen-yu Wang, Zhen-jiang He, Cheng Yan, Jing Mao, Ke-hua Dai, Xia-hui Zhang and Jun-chao Zheng, Towards Ni-rich layered oxides cathodes with low Li/Ni intermixing by mild molten-salt ion exchange for lithium-ion batteries, Nano Energy, (2022)

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.107626

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107626