北大潘锋教授团队AFM：均匀的Ti/P共修饰以优化钴酸锂的界面锂离子传输

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⁴⁺ 在溶液过程中的水解作用，调节了LCO与LiH ₂ PO ₄ 之间的的Li ⁺ /H ⁺ 交换程度，成功在LCO表面构建了均匀的Ti富集岩盐相（RS相）和 Li ₃ PO ₄ 涂层。均匀分布的富Ti 的RS相厚度约为5 nm，能够有效稳定晶格氧，并抑制Co/O的损失和结构坍塌。Li ₃ PO ₄ 涂层则作为良好的Li ⁺ 导体，能够减少与电解液之间的直接接触。均匀的双层结构协同保护LCO，并促进了Li ⁺ 的传输动力学。

图1. TP-LCO合成机理以及结构表征。

3.2 电化学性能

高电压循环过程中，LCO,P-LCO,TP-LCO表现出逐级升高的电压平台，表明极化程度得到逐级降低。此外，三种材料表现出以依次升高的倍率性能，其中，TP-LCO在8 C倍率下，表现出 181.7 mA・h・g ^-1 的超高容量。得益于均匀稳定的双层结构的保护作用，TP-LCO在高电压下展现出卓越的稳定性。

图2. TP-LCO的电化学性能。

3.3 增强的Li ⁺ 传输动力学

原位的EIS分析表明TP-LCO的表面膜阻抗（Rsf）和电荷转移阻抗（Rct）显著低于LCO和P-LCO，这表明TP-LCO表面形成了更优的阴极电解质界面。CV测试表明三种正极材料极化程度逐步降低，界面电荷转移动力学得到不同程度改善。变速CV进一步揭示TP-LCO具有最优异的界面锂离子传输动力学。

图3. 循环过程中LCO,P-LCO,TP-LCO锂离子传输动力学差异。

3.4 稳定的正极-电解液界面（CEI）

在循环过程中，均匀分布的 Li ₃ PO ₄ 涂层参与形成稳定且富含P的CEI的形成。相比于未改性的LCO，TP-LCO的CEI富含LiF和Li ₃ PO ₄ 等无机物成分，具有良好的电化学稳定性和高Li ⁺ 传导性。此外，TP-LCO的CEI层呈现出高度均匀且致密的形貌特征。该 CEI 层兼具电化学稳定性和高导电性，从而提升了 TP-LCO 的表面稳定性和界面 Li

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