导电聚合物 PEDOT 在锂电池正极材料中的创新应用

导电聚合物PEDOT在锂电池中的应用也非常具有发掘价值以及产业化前景。

高镍（Ni>80%）三元镍钴锰材料是目前高能密度锂离子电池正极材料最为炙手可热的选择。然而，在高温和高电压等苛刻条件下，三元仍然存在正极-电解液的界面不稳定以及从界面开始的晶体结构崩塌，从而导致了循环及热稳定性的变差。

而导电高分子具有电子/离子双导电性，且具有阻碍界面副反应所需的化学官能团。超共形聚(3,4-乙二氧噻吩)涂层(PEDOT)可以有效防止LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极（NCM811）在高电荷态以及高温时效过程中发生不利电池性能的相变、过渡金属溶解、以及晶界的晶间裂纹和大量的氧释放。通过在除初次颗粒和二次颗粒的水平上构建导电聚合物保护层，显著提高层状氧化物正极材料的电化学性能和热稳定性。

这种表面包覆的方法在长期循环和高温加热下稳定晶体/界面结构方面，与之前报道的氧化物和固体电解质涂层相比取得了重大突破。密集排列(>3.3 g cm−3)的富镍正极对于下一代电动汽车和智能电网非常有益，这需要非常长的日历寿命和卓越的性能，将导电聚合物PEDOT包覆到正极材料的工作结果与之相匹配。