调控阴阳离子能带中心抑制氧逸出与相变实现稳定单晶超高镍层状正极材料

来自国内的研究人员通过Ta5+和Br?共掺杂策略调控阴阳离子能带中心，成功抑制超高镍正极（LiNi0.92Co0.04Mn0.04O2）的氧释放（LOR）和相变问题，实现742.1 Wh kg?1的高能量密度和1000次循环后87.5%容量保持率，为高能量锂离子电池提供稳定解决方案。

　　

通过调控阴离子-阳离子能带中心，研究人员提出采用Ta⁵⁺和Br^?共掺杂策略，显著提升单晶超高镍层状正极材料（LiNi_0.92Co_0.04Mn_0.04O₂，简称SN92）的稳定性。强Ta-O键与Br^?的低电负性协同作用，有效降低氧-过渡金属-氧结构中的静电排斥，并缓解Co3d与O2p轨道杂化导致的容量衰减。Ta⁵⁺掺入晶格可降低Ni3d和O2p能带中心，抑制有害相变，从而提升循环稳定性。该策略同时抑制了晶格氧释放（LOR）和相变，减少电解质持续分解，使循环后正极表面形成更薄的正极-电解质界面层（CEI）。最终，Ta/Br共掺杂SN92正极实现了742.1 Wh kg^?1的高能量密度，并在6.8 Ah级软包全电池中展现长期循环稳定性，1000次循环后容量保持率达87.5%，展现出显著的应用潜力。