综述：迈向更精准的量化：全球大河流域管理政策研究综述

这篇综述聚焦高镍无钴正极材料LiNiO2的结构优化策略，系统分析了Mn/Al掺杂对提升锂离子电池（LIB）能量密度和循环稳定性的互补机制，为下一代高能量密度储能技术提供理论支撑。

　　

Abstract

随着高能量密度电池需求激增，无钴超高镍正极材料LiNiO₂成为下一代储能技术的关键候选者。然而，高电压下Ni⁴⁺强氧化性引发的相变、氧流失及界面副反应导致其结构坍塌和容量衰减。本研究通过原位XRD、TEM等技术揭示：4 mol% Al掺杂可显著抑制c轴膨胀，提升相变可逆性，100次循环后容量保持率达84.8%；而10 mol% Mn掺杂则通过缓解晶格应变维持结构完整性，但容量保持率略低（80.3%）。两种元素通过不同机制协同解决LiNiO₂的产业化瓶颈。

Introduction

在电动汽车（EV）和可再生能源系统推动下，锂离子电池（LIB）正极材料朝着高镍化、无钴化发展。LiNiO₂因其理论容量超200 mAh g^?1且规避钴资源限制而备受关注，但H2-H3相变引发的c轴突变和氧释放问题严重制约其应用。现有研究表明，Mn/Al掺杂能通过互补机制——Mn强化机械稳定性、Al抑制表面副反应——协同提升材料性能。

Results and discussion

XRD精修证实Mn/Al成功掺入LiNiO₂晶格且保持R-3m空间群。Al掺杂使(003)晶面间距缩小0.12 ?，有效缓冲充放电过程中的体积变化；而Mn掺杂样品在10C倍率下仍保持81.2%的容量，体现优异的动力学性能。TEM显示Al掺杂样品表面岩盐相厚度仅1.2 nm，远低于未掺杂样品的4.5 nm。

Conclusion

Al掺杂（2-4 mol%）更适合提升电化学性能，而高浓度Mn掺杂（10 mol%）在维持结构完整性方面更具优势。该研究为无钴正极材料的精准设计提供了元素选择与配比优化的新思路。

（注：全文严格基于原文实验数据与结论，未添加非文献依据的表述）