单晶富镍正极（SC-NCM）由于在先进的固态锂电池（SSLBs）中具有较高的容量保持率而受到越来越多的关注，但在循环过程中存在严重的结构不稳定性。

近日，中科院化学研究所文锐研究员，西安大略大学孙学良院士以单晶LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(NCM523)为模型材料，通过原位EC-AFM，揭示了单晶富镍正极在SSLBs中的动态退化过程和表面调控机制，进一步了解了结构与反应性能之间的关系。

文章要点

1）研究人员直接跟踪了原始单晶NCM523(P-NCM)粒子表面不均匀正极电解质界面(CEI)和表面缺陷的产生，以及聚偏氟乙烯(PVDF)和碳的分解以及一些高DMT模数的不稳定副产物的形成。相反，引入离子导体Li₃PO₄(LPO)包覆单晶NCM523粒子(L-NCM)，形成均匀的CEI，抑制了副反应，保持了NCM523的初始结构，从而有效地增强了界面的稳定性。

2）结果表明，改进后的正极材料具有更好的循环稳定性和室温下的循环倍率性能。这些结果揭示了单晶NCM523粒子在单层板上的表面降解和调节机理，为改性层在增强界面稳定性和动力学方面提供了直接而重要的证据，为电池材料的进一步优化和界面工程的建立开辟了新的途径。

参考文献

Hui-Juan Guo, et al, Surface Degradation of Single-crystalline Ni-rich Cathode and Regulation Mechanism by Atomic Layer Deposition in Quasi-Solid-State Lithium Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202211626

https://doi.org/10.1002/anie.202211626