具有优势的多功能表面改性技术应用于层状富镍NCMA正极，显著提升了锂金属电池的循环性能和界面特性

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Advantageous Multifunctional Surface Modification of Layered Nickel-Rich NCMA Cathodes Enables Superior Cyclability and Interfacial Properties in Lithium Metal Batteries

改性镍-rich层状氧化物材料，采用Li-Nafion涂层增强界面稳定性，提升锂金属负极电池循环性能与安全性。

　　

富含镍（Ni）的过渡金属氧化物（TMOs）在储能领域取得了显著进展，尤其是与锂金属负极（LMAs）结合使用时。尽管富含镍的正极的不稳定性对大规模商业化构成了挑战，但我们提出了一种有效的解决方案：使用多功能涂层对层状氧化物材料进行改性。在我们的研究中，我们通过涂覆锂化的Nafion聚合物（LNf）改进了富含镍的Li(Ni_0.9Co_0.04Mn_0.03Al_0.03)O₂（LNCMA90）颗粒。这种创新的涂层稳定了电解质/电极界面，并形成了一个混合正极电解质界面（CEI）层，从而提高了Li⁺离子的传输速率以及LNCMA90材料的机械稳定性。采用透射电子显微镜（TEM）和飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）等先进表征技术，证实了LNf-LNCMA90电极上确实形成了稳定的CEI层。值得注意的是，在1C/1C的循环条件下，LNf-LNCMA90//Li电池在500次循环后仍保持了初始放电容量的78.42%，远高于未涂层LNCMA90（pr-LNCMA90）//Li电池的64.48%的容量保持率。此外，在0.5C/5C的循环条件下，该电池在300次循环后仍保持了75.22%的容量。原位量热研究表明，在1C/1C和30°C的充放电过程中，LNf-LNCMA90正极产生的总热量分别为38 J g^–1和41 J g^–1，而未涂层正极产生的热量几乎是前者的1.5倍。综上所述，LNf-LNCMA90//Li电池的优异性能归功于其坚固的混合CEI层，该层能够稳定富含镍的氧化物结构，尤其是当镍含量超过90%时。这一进展为锂金属电池（LMBs）的未来发展带来了巨大希望，并满足了储能行业日益增长的需求。