中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心團隊10月1日在《自然·合成》發表研究成果，提出了一種基於物理化學機制的微量元素篩選策略，推動正極材料設計從“經驗試錯”邁向“目標導向”。
鋰離子電池的性能很大程度上取決於它的正極材料。針對鋰離子遷移慢、材料結構不穩定兩大難題，團隊提出針對性元素篩選方法：選擇離子電荷密度較低的元素（如鎂、鈣），降低鋰離子遷移阻力；選擇與氧結合更牢固的元素（如鈦、鋯），增強晶體骨架穩定性。
基於該策略，團隊協同引入鎂、鈣、鈦、鋯四種元素，製備出多元微量元素摻雜的無鈷高鎳正極材料。電化學測試顯示，該材料兼具優異的快速充放電、長循環和低溫性能：僅需3分鐘超快充，電量即可達到近80%；在6分鐘快速充放電條件下循環350次後，容量保持率仍達82.4%。採用該材料製備的5.74Ah（安時）電池在零下20攝氏度低溫下，能量密度仍達278.6Wh/kg（瓦時/千克），為寒冷地區新能源汽車和儲能裝置的應用提供了新選擇。(21世紀經濟報導)