层状氧化物正极材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（NCM523）因具有较高的比容量、较低成本以及良好的综合电化学性能，被广泛应用于动力电池和储能领域。然而，在长期循环过程中，NCM523正极仍面临电解液副反应、过渡金属溶解、表面结构重构以及不可逆相变等问题，导致容量快速衰减和循环稳定性下降。因此，开发有效的界面调控策略，提升层状氧化物正极材料的结构稳定性和循环寿命，是当前锂离子电池领域的重要研究方向。

针对上述问题，研究团队在国际知名期刊《Inorganic Chemistry》（中科院一区期刊，影响因子：4.6，自然指数（Nature Index）期刊）发表题为“Charge Transfer-Driven Interfacial Bonding Boosts Cyclability of Al₂O₃-Coated NCM523 for Lithium-Ion Batteries”的研究论文（DOI：10.1021/acs.inorgchem.6c03122），为高性能层状氧化物正极材料的界面工程设计提供了新思路。

该研究采用溶胶-凝胶方法在NCM523颗粒表面构筑均匀Al₂O₃包覆层，实现了对正极材料界面结构的有效调控。通过系统表征和理论计算，研究揭示了Al₂O₃包覆层与NCM523基底之间的界面调控机制。结果表明，Al₂O₃不仅能够作为传统保护层抑制电解液侵蚀和界面副反应，还可通过形成稳定的Al-O-TM界面化学键调节局域电子结构和过渡金属配位环境，优化表面氧化学状态并增强层状结构稳定性，最终显著改善材料的锂离子存储能力与电化学稳定性。

论文第一作者为淮北师范大学能源科学与工程学院2024级新一代电子信息技术专业硕士研究生孟百慧，通讯作者为淮北师范大学能源科学与工程学院张永兴教授、李汗博士。本研究得到安徽省教育厅自然科学青年项目、安徽省高等研究院校企联合项目、校企联合研发项目、安徽省教育厅优秀科学科研创新团队、安徽省高校协同创新计划、安徽省纳米材料重点实验室等多项项目支持。

  论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c03122

  作者简介：李汗：https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/szjk/js1/content_132938

       张永兴：https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/jcrc/content_133092

（文、图：李汗/审核：张永兴/审校：曹静/终审：谢红霞）