锂钴氧化物（LiCoO2）正极材料，因为其高的压实密度在3C电子产品中被广泛使用。LiCoO2阴极材料的理论容量为274mah/g，而目前广泛使用的LiCoO2阴极材料的容量仅为140mAh/g，这意味着仅使用了一半的Li+。提高充电电压可以提高电池的比容量，但会导致容量衰减快、循环稳定性差，也是制约高电压、高比能量锂钴氧化物正极材料应用的主要瓶颈。
目前，高压锂钴氧化物正极材料循环性能差的原因尚不清楚，缺乏简单有效的改性策略。
近日，中国科学院材料科学与光电技术学院教授刘翔峰用中子衍射、同步辐射吸收光谱、共振非弹性X射线散射、差分电化学质谱等方法，通过高角度环形暗场扫描透射电镜和DFT计算，首次发现表面氧逸出和诱导Li绝缘体Co3O4是4.6V高压LiCoO2电容衰减的根本原因。为实现4.6V高压LiCoO2阴极材料的稳定循环，提出了“调节co3d和o2p带中心以抑制氧逸出和Co3O4形成的新策略”。
本研究对其他氧化物正极材料的结构设计和调控具有指导意义。
的相关成果发表在《德国应用化学》上。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院重大仪器研制项目、中国科学院战略先导科技项目、中央大学基本建设资金的支持。以及德国同步辐射光源和北京大学高强度中子衍射光谱仪。