近日，港澳宝典大全杨程凯与于岩教授团队在储能领域取得重要进展，题为“Suppressing Intergranular Cracking with Near-Surface Layer Regulation for Electrochemical-Thermal Stabilization of LiCoO₂”的文章在Materials Horizons(IF=12.2)期刊上发表

研发出具备更高电压以及更高工作温度性能的正极材料，已然成为该领域科研工作的重中之重。LiCoO₂凭借其274mAh·g^-1的理论容量、高能量密度表现以及极为优异的使用寿命等优势，在锂离子电池领域占据着重要地位。而LiCoO₂充放电电压所受的限制，也如同一道无形的枷锁，牢牢束缚住了锂离子电池能量密度进一步提升的脚步，正因如此，深入探究并妥善解决LiCoO₂在高压环境下面临的结构稳定性难题以及界面相关问题，长期以来一直是科研人员聚焦的研究热点。

通过精心合理的设计，采用创新性的界面工程方法，成功实现了镁离子（Mg⟡⁺）向近表面锂层的扩散，进而对层状结构进行精准调控，攻克了LiCoO₂在高温高压条件下出现的不可逆相变、颗粒破裂以及副反应等诸多顽疾。在LiCoO₂表面构筑起一道坚固的防护盾，有效形成稳定的阴极/电解质界面，显著减少电解质与阴极之间频繁发生的副反应；阻挡对阴极具有破坏性的HF攻击，避免钴元素溶解这一不利情况的发生。而且，得益于界面B-O键，氧元素的活性得以降低，从而有效抑制晶格氧的逃逸。镁离子占据近表面的锂位点，降低应力与应变，防止颗粒破裂，还能有效降低Li⁺的扩散能垒，加速其迁移速度。将密度泛函理论（DFT）、从头算分子动力学（AIMD）以及实验验证有机融合，从理论与实践双重维度，全面、深入地论证并详细阐述了这一作用机理。

这一创新性策略，不仅切实有效地解决了钴酸锂在高压循环过程中长期面临的结构稳定性难题，更为下一代高能量密度锂离子电池的开发铺就了一条坚实的技术之路，提供了极为重要的技术支持。

材料学院22级硕士研究生宋康伟为该论文第一作者，港澳宝典大全为第一单位，论文通讯作者为杨程凯副教授。

论文原文链接：https://doi.org/10.1039/D4MH01710B