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据《Science》期刊5月23日消息，美国能源部阿贡国家实验室研究人员在长循环寿命和高能量密度电池单晶正极材料方面取得突破。富镍层状氧化物正极（NMC）被认为是发展高续航电动汽车的候选材料，单晶富镍正极（SC-NMC）材料避免了晶界，具有增强的力学性能，备受关注，但在实际应用中，高镍含量（≥70%）的SC-NMC实际容量较低，容量衰减迅速，SC-NMC容量衰减的原因，以及容量衰减与结构变化之间的相关性是关键科学难题。美国能源部阿贡国家实验室研究人员利用多尺度空间分辨衍射和成像技术，观察到SC-NMC正极中存在不可逆的晶格旋转，并证明其在结构退化中产生了关键影响，这些发现为单晶正极性能失效和微观结构观测之间建立起了有效的机制联系，为了得到更稳定的SC-NMC材料，必须考虑减少晶格旋转和提高晶格结构对单个粒子内部晶格畸变的耐受能力。该研究对长循环寿命和高能密度的新一代电池单晶正极材料研究具有深刻的指导意义。相关研究成果发表在《Science》期刊。
