汉阳大学Yang-Kook Sun院士AEM：10000 次循环！硼掺杂 + 无 EC 电解液，高镍...

主要观点总结

本文报道了一种新型高镍正极材料Li [Ni₀.₉₀₂Co₀.₀₈₁Al₀.₀₁₀B₀.₀₀₇] O₂，采用加壳浓度梯度（CGPS）设计及掺杂硼元素的方法，与特定的电解液FE19配合使用，显著提高了锂电池的性能。该材料具有高能量密度、长寿命、高安全性等特点，解决了传统高镍正极的固有缺陷。通过一系列实验测试，该材料在电化学性能、热稳定性、产气行为等方面表现出卓越性能，为锂电池的未来发展提供了新的可能性。

关键观点总结

关键观点1: 创新正极材料设计

采用加壳浓度梯度（CGPS）策略并掺杂硼元素，开发出新型正极材料Li [Ni₀.₉₀₂Co₀.₀₈₁Al₀.₀₁₀B₀.₀₀₇] O₂。该设计在传统浓度梯度基础上增加外层低镍壳层，将表面镍含量降至73%，同时硼掺杂诱导形成稳定晶面，构建三重表面保护机制。

关键观点2: cathedode/electrolyte 体系优化

搭配1:9体积比的氟代碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯无碳酸乙烯酯电解液（FE19），形成协同作用机制。正极表面的硼与电解液中的氟反应，原位生成稳定的氟硼酸根界面相（CEI），该界面相兼具高离子导电性与化学惰性，可抑制电解液氧化分解和产气反应。

关键观点3: 卓越性能与应用潜力

该cathedode/electrolyte体系实现突破性性能，在25℃、3.0-4.2 V电压范围内循环10000次后容量保持率达72.1%，库仑效率稳定在99.994%。同时解决了高能量密度与机械稳定性的矛盾，20 kN calendaring压力下形成的严重微裂纹不会显著影响循环性能，为高能量、长寿命锂电池在储能系统、电动飞行器等领域的应用提供可能。