記者從洛陽師范學(xué)院了解到，該?；瘜W(xué)化工學(xué)院博士毋乃騰和國內(nèi)合作者，通過調(diào)節(jié)鈷酸鋰的形貌和晶面取向，實現(xiàn)了鈷酸鋰在4.5V下的穩(wěn)定循環(huán)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《應(yīng)用材料和界面》上。

據(jù)悉，為了滿足移動設(shè)備對高容量鋰電池的需求，要將鈷酸鋰正極材料納米化或者提高其充電截止電壓。然而，材料納米化會降低材料的體積能量密度，提高充電截止電壓會造成鈷酸鋰層狀結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，引起電池容量的快速衰減。如何有效地提升正極材料的容量和循環(huán)穩(wěn)定性是該領(lǐng)域長期以來面對的基礎(chǔ)科學(xué)問題。

為此，科研人員提出利用分級鏈狀結(jié)構(gòu)來調(diào)控鈷酸鋰的形貌和晶面取向，通過設(shè)計棒狀自犧牲模板，實現(xiàn)了亞微米一次顆粒的定向組裝，提升了鈷酸鋰材料在高截止電壓下的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。此外，這種鏈狀鈷酸鋰在55℃和-10℃下也表現(xiàn)出良好循環(huán)穩(wěn)定性，拓寬了鈷酸鋰的使用溫度范圍。該研究成果為高截止電壓下鈷酸鋰的材料設(shè)計供應(yīng)了新的思路，對高能量密度鋰電池的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。