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针对高镍三元正极材料结构稳定性差、表面副反应所导致的长周期循环容量衰减，安全性能差等问题，设计开发了高比能、高安全的锂离子电池高镍三元正极材料。通过元素掺杂和表面包覆，调控正极颗粒的微结构，构建表面包覆层，抑制微裂纹和表面结构退化，获得了具有高放电比容量、高循环稳定性和高热稳定性的高镍三元正极材料。材料的放电比容量>220 mAh g-1，扣式半电池1C下100次循环后的容量保持率>93%，热失控温度>210 ℃。技术成果在山东友邦科思茂新材料有限公司转化，并实现中试规模制备。

图1 草酸铌铵（ANO）改性作用示意图：（a）使用ANO改性高镍NCM的过程及其对反应活性和稳定性的影响，（b）Nb改性的NCM的原子尺度表面重构

图2 高镍三元正极材料前驱体和产品的横截面图

项目支持

省外专双百项目，高比能、长寿命动力锂离子电池正极材料LiNi0.9Co0.1-xMxO2（M=Mn、Al、W等）的研发；

省自然基金项目，单晶高镍三元正极材料低温生长机理研究；

横向课题，铌基材料改性锂电池三元材料的研究；

论文

Surface engineering with ammonium niobium oxalate: A multifunctional strategy to enhance electrochemical performance and thermal stability of Ni-rich cathode materials at 4.5 V cutoff potential [J]. Electrochimica Acta, 2022, 403: 139636.