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鎳酸鋰（LiNiO2）是一種很有前景的正極材料。這種材料具有極高的容量和無鈷構成，可以實現大規模製造，而且更具可持續性。然而，其在高工作電壓下的迴圈壽命較短，使實際應用受到阻礙。
（圖片來源：浦項工科大學）
據外媒報道，韓國浦項工科大學（POSTECH）和美國西北大學（Northwestern University）的聯合研究小組提出一種方法，在不含鈷的LiNiO2（LNO）表面塗上一層薄薄的石墨烯，從而阻止生成氧氣，將其壽命提高一倍以上。
POSTECH鋼鐵及能源材料技術研究院（Graduate Institute of Ferrous and Energy Materials Technology）的Park Kyu-young教授表示：“藉助於該項研究成果，可以加速無鈷LNO的商業化。”
透過對LNO中與氧堆積化學相關的高壓降解級聯進行多尺度探索，研究團隊發現，晶格氧損失在高電荷態的區域性O3~O1堆積轉變中起著關鍵作用，這隨後在迴圈過程中導致鎳離子遷移和不可逆的堆積層錯。
該團隊表示：“這種不受歡迎的原子級結構演化，加速微觀電化學蠕變、開裂，甚至層彎曲，最終導致LNO粒子發生宏觀機械降解。採用石墨烯基密封表面塗層，使高電荷狀態下LNO中的氧損失減弱，這抑制了降解級聯的啟動，從而大大提高LNO的高壓容量保持能力。”
鈷是一種昂貴的稀土元素，廣泛應用於鋰離子電池。許多研究致力於減少組合物中的鈷含量或完全去除鈷，以打造無鈷正極。中國企業專注於以磷酸鐵鋰（LFP）為正極材料、以金屬襯底石墨碳電極為負極的電池。無鈷LFP電池具有低成本、低毒性和長期穩定性，其主要缺點是能量密度比鈷酸鋰低。韓國企業致力於生產無鈷低成本材料，以克服LFP電池的缺點。韓國電池材料初創企業Singular Materials Laboratory開發了一種無鈷高錳正極材料，比磷酸鐵鋰電池的能量密度更高。
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