硕士生郭泷仁在Small上发表富锂锰基锂电池最新研究成果

近日，我院硕士生郭泷仁以第一作者在TOP期刊small上发表论文《Integrating Bulk Nb Doping and F Surface Layer to Construct a Robust Li-Rich Mn-Based Layered Cathode with Stable Structure-Interface Coupling》。杭州电子科技大学（电子信息学院&杭电碳中和新能源研究院）为第一单位，姜茗特聘副教授和严文生教授共同担任通讯作者。

富锂锰基层状氧化物是下一代锂离子电池极具潜力的正极材料，兼具超高比容量与低成本优势，但其循环过程中存在的电压衰减、界面不稳定、结构退化等问题，成为产业化核心瓶颈。对此，研究团队创新提出Nb⁵⁺体相掺杂与F^-表面修饰的协同优化策略，实现材料晶体结构与界面化学双重稳定：Nb⁵⁺掺杂强化过渡金属-氧骨架稳定性，抑制氧释放和金属离子迁移；F^-表面修饰构建致密无机防护层，隔离电解液、抑制界面副反应，二者协同形成富氧空位的混合相表面重构层，大幅提升Li⁺传输效率。电化学测试显示，改性后材料性能优异：1 C倍率循环100次容量保持率为89.7%，3 C高倍率循环300次容量保持率为78.4 %，电压衰减率低至3.3 mV·cycle^-1，快充条件下容量保持率仍达87.5 %，均显著优于原始材料。该研究提出的“体相-表面”协同工程策略，从根本上改善了富锂锰基材料的稳定性问题，为高能量密度锂电池正极材料设计优化提供新思路与技术支撑，也为其他高比容量电极材料性能提升提供理论参考。