高镍三元正极材料因其高比容量、低成本和环境友好等优势，在交通运输领域的动力电池中得到了广泛应用。随着新能源技术的不断发展，对电池高放电容量和长循环性能的需求也在不断提升。高镍LiNi_0.9Co_0.05Mn_0.05O₂（NCM 9055）正是满足这一需求的理想材料，但其在循环过程中，容易发生锂镍混排、微裂纹、二次颗粒破碎以及表面副反应等问题，导致循环稳定性下降，限制了其在更广泛领域的应用与发展。为了解决这些问题，本研究采用真空蒸镀技术，在NCM 9055表面构建均匀致密的超薄LiF、AlF₃和Li₃PO₄镀层，旨在通过调控镀层厚度，优化材料表面结构，从而显著提升材料的放电容量、循环稳定性和倍率性能，同时降低界面副反应，增强电池在高电压、大倍率及高温条件下的安全性与可靠性。主要研究内容及结果为：
（1）在高镍三元正极材料表面蒸镀均匀致密的LiF层，通过调控蒸镀厚度系统地研究其对电池性能的影响。研究发现当LiF层厚度为10 nm时，材料性能达到最佳，显著提升了NCM 9055的放电容量。在2.8～4.3 V的电压范围内，0.1 C倍率下NCM@LiF-10的放电比容量高达206.36 mAh/g，远超未改性材料的184.87 mAh/g。在更高的3.0～4.5 V电压范围内，放电比容量仍能达到202.15 mAh/g，相比原始材料（168.28 mAh/g）提升显著。该方法制备的LiF层不仅能保护材料不受电解液的侵蚀，还能减轻Li ⁺/Ni ²⁺混排，在保证材料的放电容量的同时提升电池在高电压下的性能，是一种有效地改性手段，为开发高比能量，结构稳定的高性能高镍三元正极材料提供了重要的参考。
（2）为了满足对高能量密度的追求，通过提高电池的截止电压来提升电池的能量密度。然而，随着截止电压的提高，高镍材料的容量衰减问题愈发严重。针对这一问题，采用在高镍正极材料表面构建AlF₃层的策略来优化材料的电化学稳定性。选取了三种不同厚度镀层进行优化分析。结果表明，所制备的镀层不仅能有效保护正极材料的表面，减轻锂镍混排，抑制电解液的腐蚀，表面副反应等现象，在高截止电压4.5 V下，显著的提升了电池的放电容量和循环性能。所制备的5 nm AlF₃层的正极材料在3.0～4.5 V，1 C 电流密度下循环200次后仍有115.03 mAh/g，容量衰减仅24.3%，周均容量损失仅0.12%。这一结果表明，在高电压工作条件下，合适厚度的AlF₃层并未对循环产生明显负面影响，还增强了正极材料的稳定性，为高镍三元正极材料在高电压窗口下的应用提供了可能
（3）随着快充技术在交通运输领域的广泛应用，对电池在大倍率充放电条件下的性能要求也日益提高。因此，进一步改善电池性能，提升材料在高倍率工况下的性能，选用快离子导体Li₃PO₄作为蒸镀材料，研究其对电化学特性的影响。通过研究发现Li₃PO₄蒸镀层显著提高了电池的倍率性能和循环稳定性。其中，在1 C倍率下进行500次循环后，NCM@Li₃PO₄-50的放电比容量仍维持在134.52 mAh/g，容量保持率达70.1%，周均容量损失仅0.0598%，远高于未改性材料（容量保持率37%，周均损失0.126%）。此外，在更高倍率10 C条件下的500次循环测试中，NCM@Li₃PO₄-50的容量保持率达60%，库伦效率始终稳定在99%以上。此外，在高温下NCM@Li₃PO₄-50仍保持较优的电化学性能，有效抑制界面副反应，减少高温引起的相变和结构坍塌，维持较高的容量保持率（58.4%）。这表明，在NCM 9055表面构建适合的Li₃PO₄保护层，不仅能优化锂离子传输通道，提高快充能力，还能在高倍率及高温环境下增强材料的循环稳定性，为高能量密度、长寿命和快充型锂离子电池的应用提供了新的技术思路。
 

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