近期，物理与电子学院白莹课题组在锂离子电池高容量正极材料界面调控取得新进展，相关成果以“Surface Coupling between Mechanical and Electric Fields Empowering Ni-Rich Cathodes with Superior Cyclabilities for Lithium-Ion Batteries”为题发表于国际著名期刊Advanced Science（影响因子：16.806)。
随着纯电动/混合电动汽车对高能量密度锂离子电池需求的不断增加，富镍层状正极材料（NCM）被广泛应用，然而其在长循环中出现的性能退化及安全隐患亟待解决。白莹教授课题组采用简单、易行的制备方法，在NCM正极表面构筑压电包覆层，实时将循环中NCM二次颗粒内部的应力应变转化为周期性变化的界面局域电场，协同参与调控电极-电解质界面处Li+的输运行为，有效提升了相变可逆性。同时，压电包覆层可缓解NCM晶格变化，稳定其力学性能，抑制粒内/粒间裂纹，减少电极-电解质界面副反应发生。该研究工作为稳定锂离子电池正极材料晶体相变和改善固液界面性能提供了新的研究思路和技术手段。
河南大学物理与电子学院与河南大学交叉学科高等研究院为该论文共同署名单位，白莹教授、赵慧玲博士为共同通讯作者，2019级硕士研究生代中盛为第一作者。该研究工作受到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、河南省高层次人才中原英才计划、河南省高等学校学科创新引智基地、河南省教育厅科技创新团队、河南省高校科技创新人才项目、河南大学杰出青年培育基金等经费的资助。
面向下一代新型高性能二次离子电池的研究和应用，白莹课题组一直致力于多功能界面构筑以调控优化界面的离子输运行为，改善电极循环与安全性能以及电极-电解质固固界面兼容性等，为全固态二次电池的发展提供新策略与新方案（Nano Energy, 2021, 83, 105775; Advanced Science, 2021, 8, 2101000；Nanoscale, 2021, 13, 7822; Nanoscale, 2021, 13, 13310；Advanced Science, 2020, 7, 1902538）。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200622
