AEM：基于材料基因组方法的高压LiCoO2掺杂元素分步筛选策略
Nanoer-z
2025-06-28
钴酸锂（LCO）因其高能量密度和压实密度成为消费电子领域的主流正极材料。提升充电截止电压可获得更高比容量，但4.45 V以上发生的不可逆相变与副反应会导致LCO严重容量衰减。虽然元素掺杂有望改善高压LCO性能，但仅通过试错法筛选掺杂剂效率低下。鉴于此，电子科技大学Yong Xiang、Xiaokun Zhang等通过结合理论计算与实验验证的材料基因组方法，系统评估了掺杂策略解决上述高压LCO问题的可行性。
本文要点：
（1）具体设计五步筛选流程对63种潜在元素进行评价，考察其降低LCO循环过程中化学机械晶格应变、氧析出及阳离子混排的效果。实验合成的最终候选材料（锑掺杂LCO/锗掺杂LCO）相较于未掺杂样品展现出更小的晶格收缩、更少的晶间微裂纹及表面岩盐相形成，从而获得优异电化学性能。
（2）该筛选过程获得的计算数据不仅有助于快速识别优势掺杂元素，更为未来高压LCO多元掺杂配方的探索提供了全面的理论指导图谱。
Y. Yao, X. Zhang, Z. Xue, X. Chen, C. Li, J. Li, W. Xue, X. Niu, Y. Xiang, Stepwise Screening of Doping Elements for High-Voltage LiCoO2 via Materials Genome Approach. Adv. Energy Mater. 2025, 2502026.
https://doi.org/10.1002/aenm.202502026
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