近日，冶金工程学院教师李晖在新能源材料与器件领域取得重要进展，相关成果连续以“Effect of crystal morphology of ultrahigh-nickel cathode materials on high temperature electrochemical stability of lithium ion batteries”和“Enhancing thermodynamic stability of single-crystal Ni-rich cathode material via a synergistic dual-substitution strategy”为题发表在化学领域顶级期刊Journal of Energy Chemistry。Journal of Energy Chemistry为国际能源化学类顶级期刊，影响因子13.1，中科院分区一区，TOP期刊，中国科技期刊卓越行动重点期刊。李晖为两篇论文第一通讯作者， 为论文第一作者单位和第一通讯单位，合作者包括北京理工大学陈来教授、广东工业大学张山青教授和陈浩教授。这是张家港校区首次在该杂志上发表高水平学术论文，实现了冶金工程学院在新能源领域的新突破。
LiNixCoyMn1−x−yO2（NCM）作为目前商用正极材料之一，具有更高的能量密度。通过不断增加镍含量（x≥0.8），传统的正极材料NCM多晶形貌陷入Li+/Ni2+的混排和微裂纹的造成的结构不稳定的问题。当镍含量达到90%或以上时，上述问题尤其严重。此外，该材料在高温（55℃）情况下，会加速单元结构的体积收缩和相体结构的突然坍塌。
针对上述问题，李晖及其团队分别采用超高镍单掺杂Al单晶LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2和双掺杂Na和W的单晶Li0.98Na0.02W0.02(Ni0.83Co0.12Mn0.05)0.98O2成功缓解了上述问题，并获得了优异的电化学性能。这两项工作促进了研究者对富镍材料晶体形貌和高温电化学稳定性之间关系的基本理解，并为优化富镍正极材料性能提供了指导。
