高电压可以有效地提高基于富镍正极的锂离子电池的能量密度，但会影响其机械、电化学和热驱动的稳定性。

近日，为了推动具有高机械完整性、高效储锂行为和可靠热安全性的高压锂离子电池，济南大学原长洲教授首次通过简便的静电纺丝技术合理构建了尺寸约为 230 nm 的纳米级 SS-MN6。

文章要点

1）在 SS-MN6 中，表面寄生反应以及晶格应变引起的裂纹在多晶和大单晶对应物中普遍存在，但基本上得到了抑制。无论是半电池还是全电池，SS-MN6 的单晶尺寸减小、晶界限制和机械强度增强是显着提升高压性能的主要原因。

2）SS-MN6 在软包电池电压窗口 (2.8 − 4.5 V) 内的循环稳定性和高倍率容量显示出前所未有的水平，在 10/20 C 时具有 151.2/127.2 mAh g⁻¹ 的竞争性可逆容量，并且80.3%（1 C，3000 个循环）、80.5%（3 C，2000 个循环）的长期容量保持率，而其他三个类似物显示出明显加速的容量衰减。

3）除此之外，SS-MN6 还具有与温度无关的能力，在 55°C 下运行 2300 次循环后保留其初始容量的 77.2%，在 -20°C 下运行 1500 次循环后保留 81.9% 以及可接受的容量在 5 C 时为 116.4 mAh g⁻¹。脱锂 SS-MN6 加热过程中与氧损失相关的相变被大量抑制，导致热分解反应的起始温度更高。

研究发现为合理构建具有商业 LIB 的高压和高热安全优点的先进单晶富镍正极开辟了新的道路。

参考文献

Longwei Liang, et al, Chemomechanically Stable Small Single-crystal Mo-doped LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ Cathodes for Practical 4.5 V-class Pouch-type Li-ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202216155

DOI: 10.1002/anie.202216155

https://doi.org/10.1002/anie.202216155