层状富镍锂过渡金属氧化物因其高比容量而成为有前途的电池正极，但由于二次颗粒的晶间裂纹导致其循环稳定性差，限制了其实际应用。表面工程是提高正极循环稳定性的有效策略，但大多数报道的表面涂层不能适应正极的动态体积变化。华中农业大学叶欢、曹菲菲等在LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（NCM622）上构建了一个自适应聚合物（聚轮烷-共聚丙烯酸）界面层。
图1. PR-co-PAA对NCM正极的多功能保护示意图
具体而言，PR-co-PAA由穿在聚乙二醇（PEG）链上的α-环糊精（α-CD）环组成，α-CD环通过酯连接与PAA共价交联。链的滑动运动使PR-co-PAA具有延伸性和韧性，从而缓解了机械应力并适应了各向异性的体积变形。因此，二次颗粒上均匀的表面涂层有助于修复严重的微裂缝，从而使电极结构完整，循环性能稳定。此外，PR-co-PAA涂层还起到了保护层的作用，将NCM颗粒与液体电解液隔离开来，从而抑制了严重的界面副反应，缓解了过渡金属的溶解。
图2. NCM和NCM@PR-co-PAA的电化学性能和循环后的结构表征
受益于保护性涂层的协同效应，改性的NCM622正极的结构稳定性和循环性能都得到了改善。即使在苛刻的条件下，如高C率、扩大的截止电压（4.7V）和高温（55℃），也能保持这种性能。总之，这项工作为稳定NCM基正极提供了一种有效的方法，并为通过表面工程构建先进的电极材料提供了思路。
图3. 高压条件下的电化学性能
Building a Self-Adaptive Protective Layer on Ni-Rich Layered Cathodes to Enhance the Cycle Stability of Lithium-Ion Batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202204835
原创文章，作者：v-suan，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/08/340685e000/