Nat. Energy：具有超高容量和极其稳定的高电压运行的阴极 →ANL 刘同超博士、Khalil Amine教授团队

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点击蓝字关注我们 下一代电池的阴极需要在4.5V以上的更高电压下运行，以实现高容量、长循环寿命和热耐受性。目前的阴极因在高电压下的结构和电化学应力而迅速容量衰减，无法满足这些要求。 在此， 美国阿贡国家实验室 (ANL)  Khalil Amine教授、刘同超博士团队 提出了一种从有序到无序框架具有浓度梯度和可控的镍氧化活性的相干架构阴极，这种设计可以克服现有阴极所施加的电压上限。该设计实现了在4.5V下无容量衰减的同时高容量和高电压运行，甚至在4.7V下容量衰减可以忽略不计。多尺度衍射和成像技术揭示了无序表面在电化学和结构上是不可摧毁的，防止了表面寄生反应和相变。从有序到无序的结构相干性限制了晶格参数的变化，减轻了晶格应力并增强了形态完整性。双重梯度设计还显著提高了热稳定性，推动了高性能阴极材料的发展 ………………………………