锂钴氧化物（LCO）由于其高体积能量密度，特别是在高达4.7V的高截止电压下，受到了广泛关注。然而，高压LCO较差的循环稳定性限制了其实际应用。
在此，复旦大学夏永姚、周永宁， 合肥国轩高科动力能源有限公司朱冠楠，上海科技大学于奕等人通过CePO4涂层在LCO颗粒上引入原位形成的应变缓冲层，以提高其高压性能。包覆的CePO4层与LCO粒子自发反应生成晶格匹配的Li8CeO6相，有利于Li+的迁移，减轻近表面本质应力。
在晶格应变较小的情况下，不良的相变和严重的表面退化被显著抑制。此外，Ce-4f键和O2p键的强共价以及Ce-O6八面体构型中的离域电子有助于抑制4.6V下的氧氧化还原。在4.6V电压下，300次循环后容量保持率为93.3%，在4.7V电压下100次循环后容量保持率为88%。
图1. 电化学性能
总之，该工作采用溶胶-凝胶法在LCO正极上涂覆CePO4，构建了原位形成的晶格匹配应变缓冲层Li8CeO6。原位XRD图显示，在缓冲层的作用下，高电压下的不良相（H1-3和O1）被明显抑制。
DFT计算和DEM结果表明，Ce-4f和O2p的强共价和Ce-o6八面体附近的离域电子减轻了氧的释放。得益于较低的界面反应活性，抑制了包括表面重构和Co溶解在内的副反应，确保了Li+的固体转移路径。
基于此，CPO@LCO在4.6V的高截止电压下，300次循环后的容量保持率为93.3%，在4.7V的高截止电压下，100次循环后的容量保持率为88%。因此，该工作在界面处构建应变缓冲的策略为其他正极材料提供了有价值的见解。
图2. 机制探究
Constructing Lattice-Matched Strain Buffer Layer on LiCoO2 for Stable High-Voltage Cycling, Energy Storage Materials 2025 DOI: 10.1016/j.ensm.2025.104081