近日，化学学科建设骨干成员夏书标副教授和成飞翔教授合作在国际TOP期刊《能源化学杂志》上发表题为《通过硼化物对锂离子电池正极LiNi0.80Co0.15Al0.05O2表面结构重排增强循环稳定性》(Rearrangementon surface structures by boride to enhanced cycle stability for LiNi0.80Co0.15Al0.05O2cathode in lithium ion batteries)的研究成果。该成果收录期刊《能源化学杂志》，为国际能源化学类TOP期刊，最新影响因子5.162，中科院SCI分区一区。（Journal of Energy Chemistry, 2020. 45: 110-118，doi:10.1016/j.jechem.2019.09.023）。
锂离子电池中活性电极材料与液体电解质之间的副反应会导致电极材料结构损坏和颗粒粉化，这是导致锂离子电池容量下降的重要因素。表面改性是提高正极材料电化学性能的有效策略。研究报道了一种通过原位生成固体电解质LiBO2对LiNi0.80Co0.15Al0.05O2（NCA）正极材料表面进行结构重排。重排后可以有效减缓充放电过程中的NCA活性颗粒的表面应力，降低二次颗粒表面微裂纹形成的速率，有利于抑制液体电解质对活性物质的副反应。通过电化学测试，结果表明表面结构重排的NCA正极在0.1 C倍率下可得到202.5 mAh g-1的高放电容量，循环稳定性出色。在2 C倍率下，循环200次，放电容量仍然保持在148 mAh g-1。这种表面结构重排方法为设计高性能锂离子电池提供了新思路。
图. 1循环100次后的NCA电极的横截面SEM和EDX元素分布图：(a) NCA电极； (e) 表面包覆(CS-NCA)电极；(i) 表面结构重排(RS-NCA)电极；(b,f, j) EDX元素分布C K；(c，g，k) F K；(d，h，l) P K.
图. 2 成飞翔教授和夏书标副教授
文章的共同作者包括：黄文进、申向、刘嘉铭(江西理工大学)、成飞翔(通讯作者)、刘建军、Xiaofei Yang(西安大略大学，加拿大) 、郭洪(云南大学)。 该文章得到了国家自然科学基金、云南省科技厅、云南省教育厅创新团队等项目的经费支持。