中南郑俊超Mater. Today：全面了解层状过渡金属氧化物中的Li/Ni混合

随着高能量密度电池技术的发展，迫切需要高能量密度的层状过渡金属氧化物正极材料，特别是用于锂离子电池的富镍层状正极材料。然而，Li/Ni混合不可避免地发生在富镍正极材料中，并影响材料的结构和性能。

在此，中南大学郑俊超教授等人全面总结了Li/Ni混合的原因，并分析了其由于离子半径、镍迁移、磁相互作用和热稳定性的必然性。此外，还总结了Li/Ni混合对材料的影响，其不利影响在于增加了锂迁移/电荷转移阻力，并缩短材料的生命周期。

此外，越来越多的研究人员还提出适当的Li/Ni混合可以提高材料的倍率性能。适当的Li/Ni混合可以稳定材料的晶格结构，改善表面性能，促进局部锂离子脱嵌从而提高材料的性能。因此，适当的Li/Ni混合是必要的，确定其最佳含量和状态对实现商业应用非常有帮助。

图1. LiMO₂化合物中的阳离子排序

最后，作者详细介绍了根据其原因调节Li/Ni混合的方法，主要取决于掺杂策略和热处理控制。虽然掺杂非常有效，但不可避免地会引入外来离子，并且材料的其他特性在掺杂后通常会发生不可预测的变化。

此外，掺杂和热处理控制将使材料制备过程复杂化，过量的锂盐和增加的O分压增加了生产成本，后者通常存在安全隐患。因此，开发更方便有效的Li/Ni混合控制方法可以使材料的优化更加高效。

总之，该综述可以促进对Li/Ni混合的全面了解，并针对当前Li/Ni混合研究的不足和未来研究方向提出解决方案。

图2. Li/Ni混合促进晶体结构的稳定

Comprehensive understanding of Li/Ni intermixing in layered transition metal oxides, Materials Today 2021. DOI: 10.1016/j.mattod.2021.09.013

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