报告题目：铌在中镍单晶三元材料中的作用及机理研究

报告摘要：

      为实现碳中和目标，电动汽车的广泛普及正推动对下一代锂基电池的需求，这类电池需具备更高能量密度、更强安全性和更长循环寿命。采用锂金属氧化物（M=镍、钴、锰和/或铝，镍含量≥80%）正极活性材料的全固态电池因其高可逆容量被视为理想候选方案。然而高镍正极材料存在结构与界面退化问题，当其在全固态电池中与硫化物固态电解质结合时，该问题会进一步加剧。当前挑战包括：因化学不相容性和电化学不稳定性导致的电极/电解质界面严重副反应；随着镍含量增加而恶化的颗粒隔离、电极-电解质分离等机械降解现象。本报告中，为突破镍钴锰三元正极材料可逆容量与循环稳定性间的制约关系，我们提出通过铌掺杂在富镍层状正极中开发径向排列织构化一次颗粒的策略。铌掺杂不仅能在正极颗粒表面诱导形成包覆层，还可构建径向取向的一次颗粒结构，最终实现优异的长期循环性能。此外，我们通过一系列经过表面与形貌调控的镍含量（80%-95%）正极材料，系统评估了富镍锂镍钴铝氧化物在硫化物全固态电池中的衰减机制。对原始材料、表面改性材料、形貌改性材料及双重改性材料的定量对比表明：当镍含量为80%时表面降解占主导地位；而当镍含量达到85%及以上时，颗粒隔离与界面剥离成为主要问题。基于对全固态电池中富镍正极材料容量衰减机理及各衰减因子贡献度的深入研究，我们进一步提出了开发高性能全固态电池的未来研究策略。

嘉宾简介：

      Yang-Kook Sun，韩国工程院院士，汉阳大学教授，主要从事先进储能材料与锂离子电池研究，在锂聚合物电池商业化过程中作出过重要贡献，并提出了用于锂离子电池的层状浓度梯度正极材料概念。研究方向聚焦动力电池正极材料研发，包括高镍正极材料的容量衰退机制、浓度梯度结构设计及微结构可控离子掺杂技术。其团队在新能源汽车动力电池领域取得了突破性进展，相关成果已应用于商业化生产。 ‌