中国储能网讯：2021年由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会联合主办，100余家机构共同支持的湖南（长沙）电池博览会暨首届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新储能、新动力、新发展”。

会后，为了能让参会代表有更深入的行业交流，小编经过演讲专家本人同意和审核，将演讲专家的速记整理如下：

陈军:尊敬的各位老师，大家下午好，我来自中南大学,研究方向是富锂锰基正极材料。

今天的汇报题目是锂电池正极材料设计与高值化利用，主要包括以下三个方面，首先是研究背景，锂离子电池经过几十年的发展，表现出的主要优势是能量密度高、使用寿命长和无记忆效应等，以上优势使得其广泛应用在诸多领域，诸如3C电子产品和电动汽车等。其广泛应用也对电池性能提出了更高的要求，正极材料是锂离子电池的锂源，开发更高能量密度的正极材料是锂离子电池的发展方向之一。目前的高能量密度正极材料主要有高镍和富锂锰。富锂锰基正极材料由于其独特的晶体与能带结构，使得其具有高于250 mAh/g的比容量。但是，富锂锰基正极材料在循环过程中主要面临容量衰减与电压降等问题，这也是其产业化面临的主要难题之一。其循环过程中的容量衰减与电压降主要与晶格氧氧化还原有关，我主要聚焦于晶格氧局域结构调控与电极/电解液界面特性研究。下面给大家汇报2个自己在富锂锰基正极材料方面的工作。

第一个工作是采用同步锂化策略制备了联动改性的富锂锰基正极材料，首先我们是以相图为指导，在同步锂化过程中引入Ce源，实现了体相掺杂、亚表层结构诱导与表面功能化包覆。在我们的研究中，Ce掺杂可以诱发伪键合效应，进而稳定晶格氧演变；内建电场的形成可以抑制氧阴离子外迁，缓减晶格氧流失；富氧空位的表面功能化包覆可以促进离子在界面位点的键合，加速锂离子的扩散，同时，表面包覆层可以缓解电极/电解液界面副反应，抑制过渡金属溶出，提高富锂锰基正极材料的结构稳定性。经同步锂化处理后的样品在2-4.8 V电压范围内，2 C循环300次后，比容量为181.8 mAh/g，容量保持率为96.1%。

第二个工作是采用氧空位诱导Se阴离子掺杂，在该研究中Se阴离子掺杂可以诱发Mn-Se键的形成，Mn-Se键的形成可以有效降低Mn 3d(t2g)轨道的能量，进而诱发Mn-O键能量降低，Mn-O键能量的降低可以促进O 2p能量的下降，进而增强Mn-O键之间的杂化，提高氧空位的形成能，抑制晶格氧流失；此外Se具有抗氧化作用，可以抑制SN2反应，缓解电解液分解，抑制过渡金属溶出，提高电极/电解液界面稳定性。Se掺杂的富锂锰基正极材料在2-4.8 V电压范围内，1 C循环400次后，容量保持率为88.1%。

为了加速实现“双碳”目标，我们课题组也在锂离子电池回收领域开展了一些工作，我们课题组采用一种双功能药剂可同时实现金属的溶出与沉淀，获得的再生类钴酸锂单晶正极结晶性良好，电化学性能优良，表明该工艺具有一定的应用前景。