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高いエネルギー密度は、将来の電池の開発において重要な要素となっています。 重要な側面の 1 つは、高電圧カソード材料の開発です。 しかし、高電圧動作中、カソード材料は結晶構造の劣化（格子酸素の放出など）、電池の故障につながる電解質の分解、熱暴走などの安全性の問題などの課題に直面します。 コバルト酸リチウム正極を例にとると、電圧の上限が 4.2 V から 4.6 V に増加すると、深刻な構造劣化と酸素放出が発生します。
北京大学のFuqiang Huang氏とMITのJu Li氏らが率いるチームは、高電圧層状正極材料における酸素発生の問題の体系的な分析を実施した。 彼らは、層状カソード材料の高電圧安定性を大幅に改善するための普遍的な戦略を提案しました。 この戦略は、制御可能な液相イオン交換反応に基づいており、コーティングの高い均一性を達成するだけでなく、遷移金属と酸素の間のイオン結合を強化します。 活性酸素の表面への移動を抑制します。 この戦略は優れた普遍性を示しており、すべての層状酸化物陰極に適用できるため、大規模生産が可能になります。 これは、高電圧三元ニッケルリッチカソードおよびリチウムリッチマンガンベースカソードの工業化のための新しいアプローチを提供します。 この研究は、Mingzhi Cai と Yanhao Dong が共同筆頭著者として、一流雑誌 Nature Energy に掲載されました。
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