上证报中国证券网讯(记者韩远飞)日前，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心王春阳研究员团队经过近两年的科研攻关，利用原子尺度超分辨成像技术，首次揭示了钴酸锂正极材料在极端高电压工况下的原子尺度失效机制，标志着极端条件下的电池材料微观失效机制研究取得重大突破。
研究发现，全域晶格变形主导的电化学—力学耦合退化模式是钴酸锂在极端高电压工况下失效的关键诱因，它遵循“电化学反应应力—晶格形变—相变、力学失稳、晶格失氧—电池容量衰减”的自增强失效链条。基于上述原子尺度失效图谱，研究团队进一步提出面向5V极端高电压稳定化的协同结构调控策略：通过“支柱型”掺杂增强层状骨架抗全域变形能力，并利用含硫物种稳定近表面氧结构，抑制晶格变形—氧损失耦合诱发的表面退化。
该研究首次揭示了极端高电压工况下钴酸锂正极结构失效的原子尺度起源，突破了以往主要从表面重构和氧释放理解正极材料失效的传统认识，为包括高压钴酸锂在内下一代锂电层状氧化物正极材料的优化设计提供了新的理论依据。
