华中科技大学余创教授CEJ： 双功能涂层稳定单晶高镍正极，助于高容量、长寿命硫化物全固态电池

主要观点总结

本文介绍了华中科技大学余创教授团队在国际知名期刊上发表的文章，该文章研究了ZrO 2 双功能涂层包覆单晶高镍NCM911正极在全固态锂电池中的应用。该研究通过ZrO 2 包覆层提高NCM911体相和正极界面稳定性，解决了高镍正极与硫化物电解质界面间的问题，提升了固态锂电池性能。文章还介绍了研究的关键要点，包括双功能包覆层的作用、化学-力学模拟的结果和电池循环性能的比较等。

关键观点总结

关键观点1: ZrO 2 双功能涂层的应用提高了NCM911正极的体相和界面稳定性。

ZrO 2 包覆层作为物理和化学屏障，隔离了NCM911正极与Cl1.5电解质的直接接触，减少了界面反应和电化学过程中的应力-应变。同时，它还能捕捉充放电过程中逸出的晶格氧，转化为Li 2 ZrO 3 。

关键观点2: 化学-力学模拟揭示了包覆层对正极充放电过程中应力应变的缓解作用。

未包覆的NCM911颗粒在脱锂/嵌锂过程中局部锂浓度梯度大，导致法向应力和剪应力显著增高，引发结构退化和颗粒破裂。而ZrO 2 包覆层促进了锂的均匀扩散，降低了应力，提高了颗粒的循环稳定性。

关键观点3: 硫化物全固态电池的稳定循环性能得到了显著提升。

对比原始电极和包覆正极的室温电化学性能，包覆正极表现出更优越的循环性能和更高的放电容量。在超高电流密度下，包覆正极也显示出更好的性能。

文章预览

科学材料站 文 章 信 息 ZrO 2 双功能涂层稳定单晶LiNi 0.90 Mn 0.05 Co 0.05 O 2 ，提升固态锂电池性能 第一作者：刘晨 通讯作者：余创*，杨辉*，李霞* 单位：华中科技大学, 苏州大学 科学材料站 研 究 背 景 硫化物电解质全固态锂电池因具有同时实现高安全性和高能量密度的引起了越来越多的关注。为了获得高容量和高能量密度的全固态锂电池，超快离子导电性的固体电解质和高比容量的正极材料显得至关重要。富氯锂硫银锗矿电解Li 5.5 PS 4.5 Cl 1.5 （Cl 1.5 ）在室温下展现出优异的离子导，适合用于高性能固态电池。高镍层状氧化物正极（LiNi 0.90 Mn 0.05 Co 0.05 O 2 ，NCM911）因其高容量、高平台电压和成本效益而备受关注。然而，高镍正极与硫化物电解质界面间物理接触失效、化学/电化学副反应和界面离子传输受限导致性能衰减的主要原因。因此，为获得高 ………………………………