Al₂O₃主要作為結(jié)構(gòu)陶瓷材料廣范應(yīng)用在機械工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。為解決高鎳三元正極材料隨著循環(huán)次數(shù)的增加，循環(huán)性能變差、比容量急劇衰減的問題，物電學(xué)院、高科院《高原綠色能源研發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新團隊》王甲泰老師將Al₂O₃材料和LiAlO₂應(yīng)用在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(AL-NCM811)正極材料。采用球磨共混法和固態(tài)合成法在NCM811正極材料表面形成了厚度為10-70 nm的Al₂O₃和LiAlO₂包覆層。研究發(fā)現(xiàn)Al₂O₃包覆層可以有效消除NCM811表面的殘鋰，提高其循環(huán)穩(wěn)定性，與LiAlO₂共包覆的NCM811材料具有更好的循環(huán)和倍率性能。進一步深入研究，發(fā)現(xiàn)Al₂O₃和LiAlO₂包覆層不僅在一定程度上加速了Li⁺的擴散，而且顯著降低了電荷轉(zhuǎn)移電阻值，當(dāng)在大功率下充放電時，雙包覆的正極材料相比未包覆材料，比容量可以提高30%以上。

此工作提供了一種提高正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性的策略，能夠促進三元正極材料更廣范圍的應(yīng)用。相關(guān)成果以“Effects of Al₂O₃ and LiAlO₂ Co-coating on Electrochemical Properties of LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ Cathode Materials”發(fā)表于國際知名期刊Ceramics International（SCI中科院一區(qū)，原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.01.179），該工作得到青海省科學(xué)技術(shù)廳青年基金的支持，碩士生趙段和王甲泰為共同第一作者。