近日，iChEM研究人員、廈門大學(xué)楊勇教授課題組最近和美國布魯克海文國家實驗室的王豐博士課題組以及阿貢國家實驗室KhalilAmine博士課題組等開展緊密合作，在鋰電池高鎳正極材料合成研究上取得重要進(jìn)展,有關(guān)成果以論文的形式發(fā)表在AdvancedMaterial,2017,1606715。

發(fā)展能量密度高達(dá)300Wh/kg的電池體系是國際上非常關(guān)注的新一代鋰電池，而高鎳正極材料是其中必不可少的正極材料體系。但是由于高鎳正極材料(尤其是當(dāng)鎳含量高于0.7時)合成較為困難，其容量發(fā)揮和循環(huán)穩(wěn)定均容易表現(xiàn)不佳。該研究工作通過多種譜學(xué)表征技術(shù)，如原位x-射線衍射,x-射線吸收譜，中子衍射譜和高分辨固體核磁譜證實控制合適的合成溫度(~850oC)和反應(yīng)時間，可以得到結(jié)晶性好，離子混排度低的LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2的正極材料，在3.0-4.3V電位區(qū)間,10mA/g電流密度條件下，其可逆放電容量可達(dá)197mAh/g，50周的循環(huán)容量保持率可高達(dá)93.5%。在3.0-4.5V的電位區(qū)間，可逆放電容量高達(dá)240mAh/g。該論文同時還通過合適的熱力學(xué)和動力學(xué)分析，詳細(xì)討論了各種制備條件對高鎳材料晶粒生長和陽離子混排過程的影響（見附圖）。

該論文第一作者為楊勇教授課題組2015屆畢業(yè)的王大為博士，廈門大學(xué)為共同通訊單位。該論文工作得到了國家自然科學(xué)基金委重點項目（No.21233004)，基金委界面電化學(xué)創(chuàng)新群體(No.21621091)、國家重點基礎(chǔ)研發(fā)專項(No.2016YFB0901500)的部份資助。