潘锋/张明建Angew.：提高表面电导率，实现10C高倍率钴酸锂正极！

正极材料在锂离子电池中作为锂离子扩散和电子传输的宿主框架发挥作用，其锂离子扩散特性一直是研究的重点，而电子传输特性的研究则较少。

北京大学深圳研究生院潘锋、香港中文大学张明建等提出了一个独特的策略，通过促进表面导电性来提高正极的倍率性能。

图1. LCO的分级结构和提高正极倍率性能的策略

具体而言，作者通过低速球磨在钴酸锂(LCO)表面构建了具有独特无序岩盐结构的(Li/Co/Al)(O/F)表面层。对单个颗粒、粉末和电极样品的电导率测试表明，其电子电导率被提高了一个多数量级。

此外，它极大地提高了单个颗粒的有效电压，并在相同的外部电压下促进了更多的Li⁺提取/插入。

最终，在3.0-4.5V的条件下，实现了卓越的倍率性能（在10C时为154 mAh g^-1），同时，由于岩盐表面固有的结构稳定性和均匀致密的CEI层，实现了卓越的循环性能（在10C时经过1000次循环后容量保持率为93.0%）。

图2. 提高的倍率性能

这里首次通过有效电压（V_eff）的新概念将正极中Li⁺提取/插入的特性与表面电子传输特性联系起来。

这些发现加深了对正极材料中电子/Li⁺传输特性的理解，为开发快速充电/放电正极开辟了新的方向。

此外，在充/放电过程中，表面和体相电导率的演变以及对电化学性能的影响值得进一步研究。

图3. 高倍率材料设计示意图

Promoting Surface Electric Conductivity for High-Rate LiCoO2. Angewandte Chemie International Edition 2023. DOI: 10.1002/anie.202218595

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