浓度梯度LiCoO₂正极

4.6V稳定循环

通过一步烧结同时实现表面包覆、体相掺杂和浓度梯度结构，有效稳定高电压下的层状氧化物正极，提升循环寿命。

Yan, Yawen · Qiu, Fang · Zhou, Shiyuan · Jianken, Chen · Zhang, Haitang · 吴晓宏 · Zixin, Wu · Zhang, Baodan · Yonglin, Tang · Zheng, Qizheng · Lian, Hong · Dong, Kang · Manke, Ingo · 王雪锋 · 乔羽 · Shi-Gang, Sun

Advanced Materials 2023

具体参数

容量保持率（4.6 V半电池）

{'zh': '90.9', 'en': '90.9'} %

容量保持率（250 Wh/kg软包电池）

{'zh': '87', 'en': '87'} %

容量保持率（4.7 V级550 Wh/kg软包电池）

{'zh': '87', 'en': '87'} %

技术优势

高压循环更稳

一步烧结引入Li3NbO4包覆层、Nb体相掺杂和浓度梯度结构，协同稳定界面并抑制晶格氧损失、钴迁移及层状到尖晶石相变。

实用软包验证

该正极在250 Wh/kg石墨负极软包电池中循环1600圈保持率超过87%，在4.7 V级550 Wh/kg薄锂负极软包电池中200圈保持率超过87%。

工艺一步到位

利用高化合价Nb5+的特性，通过一次煅烧同步实现表面包覆、体相掺杂和浓度梯度，简化了多步改性的复杂流程。

应用场景

• 高电压钴酸锂：提高充电截止电压以提升能量密度，同时保持结构稳定。
• 高能量密度电池：在4.7 V级550 Wh/kg软包电池中实现高能量密度和长循环。
• 长循环正极：在4.6 V半电池中200圈保持90.9%容量，延长使用寿命。