層狀富鎳鋰過渡金屬氧化物因其高比容量而成為有前途的電池正極，但由于二次顆粒的晶間裂紋導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性差，限制了其實際應(yīng)用。表面工程是提高正極循環(huán)穩(wěn)定性的有效策略，但大多數(shù)報道的表面涂層不能適應(yīng)正極的動態(tài)體積變化。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)葉歡、曹菲菲等在LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（NCM622）上構(gòu)建了一個自適應(yīng)聚合物（聚輪烷-共聚丙烯酸）界面層。

圖1. PR-co-PAA對NCM正極的多功能保護(hù)示意圖

具體而言，PR-co-PAA由穿在聚乙二醇（PEG）鏈上的α-環(huán)糊精（α-CD）環(huán)組成，α-CD環(huán)通過酯連接與PAA共價交聯(lián)。鏈的滑動運動使PR-co-PAA具有延伸性和韌性，從而緩解了機(jī)械應(yīng)力并適應(yīng)了各向異性的體積變形。因此，二次顆粒上均勻的表面涂層有助于修復(fù)嚴(yán)重的微裂縫，從而使電極結(jié)構(gòu)完整，循環(huán)性能穩(wěn)定。此外，PR-co-PAA涂層還起到了保護(hù)層的作用，將NCM顆粒與液體電解液隔離開來，從而抑制了嚴(yán)重的界面副反應(yīng)，緩解了過渡金屬的溶解。

圖2. NCM和NCM@PR-co-PAA的電化學(xué)性能和循環(huán)后的結(jié)構(gòu)表征

受益于保護(hù)性涂層的協(xié)同效應(yīng)，改性的NCM622正極的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能都得到了改善。即使在苛刻的條件下，如高C率、擴(kuò)大的截止電壓（4.7V）和高溫（55℃），也能保持這種性能?？傊?，這項工作為穩(wěn)定NCM基正極提供了一種有效的方法，并為通過表面工程構(gòu)建先進(jìn)的電極材料提供了思路。

圖3. 高壓條件下的電化學(xué)性能

Building a Self-Adaptive Protective Layer on Ni-Rich Layered Cathodes to Enhance the Cycle Stability of Lithium-Ion Batteries. Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202204835