较高的能量密度和较差的循环性能之间的矛盾是制约高镍材料进一步发展的关键问题。表面改性是提高高镍材料性能的有效方式，实现均匀、可控的表面改性、提高材料稳定性是推动高镍材料应用的一种重要方式。

本文基于液相难溶盐转化反应设计的前驱体导向表面改性策略，利用草酸盐与磷酸盐之间的转化反应以及磷酸根与锆离子之间的强烈反应倾向，制备了锆表面梯度改性的NCA正极材料。磷酸盐作为溶度积远小于草酸盐以及商业氢氧化物的难溶化合物(K_{sp, phosphates}=10⁻³³~10⁻¹⁶, K_{sp, oxalates}=10⁻¹⁰~10⁻⁶, K_{sp, Hydroxide}=10⁻¹⁵~10⁻³)，通过控制溶液浓度可以有效调控表面转化反应的速率和程度，并且磷酸盐与锆离子之间的强反应倾向提供了进一步调控表面改性层性能的可能，同时锆在材料结构稳定性和阻抗抑制方面具有较好的效果。通过精确的表面改性厚度在2-3 nm，既保证了足够的界面稳定性，又可以改善磷酸盐电子电导率较低的影响。最终实现高镍材料能量密度和循环性能的稳定保持。

作者信息：郑向益完成了文章的理论设计、实验以及数据整理分析工作，陈宇浩、陈敬宇参与了理论计算工作。

文献信息：Nano Energy,Volume 105, 2023, 108000

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.108000.

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522010783