太酷啦！从电影视角来解释正极材料成分晶格塌陷梯度变化~

在正极材料中，掺杂元素会取代其中的一些原子，就像演员换角色一样。每个原子都有一个特定的位置，就像电影制片商为每个演员安排一个角色一样。掺杂元素的加入，就像一个新演员加入到电影中，导致其他演员的位置和角色都需要重新安排。

掺杂元素不仅改变了晶格结构，还对电荷传输产生影响。你可以想象一下，当一个新演员加入电影，他们会带来自己的风格和感觉。同样，掺杂元素的加入也会对电荷在材料中的传输产生影响，有的加强了电荷的流动能力，有的减弱了电荷的流动能力。

当然，掺杂元素的加入也可能带来一些“意外惊喜”。就像一些掺杂元素在电池材料中的效果可能比预期更好或更差一样。有时候，一个本来平凡无奇的演员加入到电影中，却因为出色的表演成为了众人瞩目的焦点。同样地，一些掺杂元素可能在材料中发挥出意想不到的作用，超出了科学家的预期。

通过掺杂元素的加入，正极材料变得更加多样化和有趣。就像一部好的电影需要各种不同的演员才能展现出精彩的故事一样，正极材料中的掺杂元素也起到了丰富和改善材料性能的作用。

正极材料就像一部电影，而掺杂元素就是那些为电影增添乐趣和魅力的明星们。让我们一同期待更多“明星加盟”带来的惊喜吧！

晶格坍塌(Lattice-collapse),是一种被人们熟知的三元正极材料NCM在高电压区间发生的特有现象,即为在退锂过程中，垂直c轴的(003)层状晶面在低电压区间缓慢膨胀，高压区间(约4.1V以上)快速缩减从而"坍塌"。

正极嵌锂后结构会发生破裂，而且随着充电压的升高，颗粒结构破裂的现象越明显。对于固态颗粒，这种结构损伤是不可逆的，影响正极材料本体的导电、导离子性能，从而影响循环性能。此外，正极材料脱锂过多会导致微观结构坍塌，产生不可逆的相变，失去活性，降低容量，造成循环性能衰减。

电池在不断的充放电过程中正负极会不断进行收缩和膨胀变化，不可避免的会产生正负极材料在集流体上的脱落，使得可嵌入Li+的晶格数量下降，从而影响了电池容量。图中是磷酸铁锂正极材料产生反应的拓扑变化，在充放电过程中正极材料发生LiFePo4和FePo4的转化，由于整体的结构稳定性比较好，不容易发生晶格場陷的情况。但有些正极材料(如LCO)结构容易被破坏，导致正极材料的活性物质损失。

图片来自汽车人，如有侵权请联系

新能源电池材料测试先导者

分析测试实验室

科学指南针为超过3000家高校和企业提供一站式科研服务。截止2021年6月：服务1049家高校、2388家企业，提供249所高校研究所免费上门取样服务，平均每天处理样品数5000+、 注册会员数18w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过98%。

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。