据新华社报道，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心团队 10 月 1 日在《自然 · 合成》发表研究成果，提出了一种基于物理化学机制的微量元素筛选策略，推动正极材料设计从"经验试错"迈向"目标导向"。
锂离子电池的性能，很大程度上取决于它的正极材料。针对"锂离子跑得慢"和"材料结构稳不住"两个难题，研究团队提出了更有针对性的元素筛选方法：一是选择离子电荷密度较低的元素（如镁、钙），能减小锂离子迁移时受到的阻碍，让锂离子更易在材料中快速移动；二是选择与氧结合更牢固的元素（如钛、锆），能增强晶体骨架的稳定性，使材料在反复充放电过程中不易发生结构破坏。
基于该策略，团队协同引入镁、钙、钛、锆四种元素，制备出多元微量元素掺杂的无钴高镍正极材料。电化学测试显示，该材料兼具优异的快速充放电、长循环和低温性能：仅需 3 分钟超快充，电量即可达到近 80%；在 6 分钟快速充放电条件下循环 350 次后，容量保持率仍达 82.4%。采用该材料制备的 5.74Ah（安时）电池在零下 20 摄氏度低温下，能量密度仍达 278.6Wh/kg（瓦时 / 千克），为寒冷地区新能源汽车和储能设备的应用提供了新选择。
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