近日，中核集团重大科研设施中国先进研究堆全面开放应用取得重要进展！荷兰代尔夫特理工大学的Marnix-Wagemaker教授团队与中核集团原子能院核物理研究所中子散射团队合作，在国际顶级期刊《Nature》（《自然》）上发表了锂离子电池领域的最新研究成果，题目为“Chemical-short-range-disorder-in-lithium-oxide cathodes”（“锂离子氧化物正极中的化学短程无序”）。这是两个团队在《Nature-Sustainability》（《自然可持续性》）和《Nature-Communication》（《自然通讯》）期刊合作发表论文后的又一创新成果，或将大幅提升锂电池循环寿命和快充性能。

此次研究围绕有序层状氧化物开展，这是目前锂离子电池中最重要的正极材料之一。在进行深度充电时，该结构框架容易受到晶格应力、结构或机械化学降解的影响，导致电池容量急剧下降，从而导致电池寿命缩短。Wagemaker教授团队联合原子能院、中国科学院物理所、清华深研院等单位，提出了一种解决方法，成功将化学短程无序(Chemical-short-range-disorder,CSRD)引入到氧化物正极中，精确调节了锂和钴元素在晶格中的局域分布，使其跨越几个最近邻格点的间距，从而显著提升了锂电池的循环寿命和快充性能。研究利用中子粉末衍射技术获得锂和钴元素的分布特征，发现大约2.6%的钴离子位于锂层中，为证明CSRD结构提供了关键证据。