Advances of high-performance LiNi1-x-yCoxMyO2 cathode materials and their precursor particles via co-precipitation process (Open Access)
梁文彪，赵尹*，施利毅，王竹仪，王漪，张美红，袁帅*
Keywords: Lithium-ion batteries; Cathode materials; Co-precipitation; Ni-rich layered oxides; Single crystal; Precursor particles
DOI: 10.1016/j.partic.2023.05.001
近日，上海大学纳米科学与技术研究中心袁帅研究员团队应邀在PARTICUOLOGY上发表综述文章。该文章针对多晶和单晶高镍三元正极前驱体颗粒存在的关键性问题，从反应物体系、共沉淀工艺和反应器等方面出发，总结了近年来高镍三元材料前驱体颗粒的研究进展（图1）。
图1. 共沉淀法合成高质量Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体示意图
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研究背景
随着锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车、电网储能系统、航空航天等领域的广泛应用，高能量密度、长循环寿命和低成本已然成为锂离子电池在未来的主要发展方向。近年来，高镍三元材料LiNi1-x-yCoxMyO2（M = Mn或Al）因具有较高的比容量和较低的制造成本，被认为是最具有商业化潜力和研究价值的高性能正极材料之一，其发展历程如图2所示。然而，传统的多晶LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料依然存在倍率性能差和循环性能差的问题，严重阻碍了综合性能的发挥。另外，与多晶LiNi1-x-yCoxMyO2正极相比，单晶LiNi1-x-yCoxMyO2正极虽然克服了晶界引发的结构不稳定性，但在循环过程中由于反复的（003）晶面滑动，依然会产生严重的晶内微裂纹，这对单晶材料的循环稳定性提出了挑战。
图2. LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料的发展历程
除了掺杂、包覆等方法，调控高镍三元正极材料的结构也被证明是提高其综合性能的有效策略。通常，多晶或单晶LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料是在高温和氧气气氛下，由共沉淀合成的Ni1-x-yCoxMy(OH)2（M = Mn或Al）前驱体和锂源（Li2CO3或LiOH）固相反应而成。多晶LiNi1-x-yCoxMyO2颗粒的微观结构主要继承自其前驱体颗粒。单晶LiNi1-x-yCoxMyO2颗粒的结构稳定性也在很大程度上受前驱体结构的影响。因此生产高质量的Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒是开发和制造高性能LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料的关键环节，有必要从前驱体的微观结构入手，有针对性地提升高镍三元正极材料的整体性能。
图文导读
1. 高性能LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料的结构特征
1.1 一次颗粒堆积结构
Nomura等人利用原位扫描透射电子显微镜（STEM）结合电子能量损失谱（EELS）和晶体取向测绘技术，研究了多晶LiNi1-x-yCoxAlyO2正极颗粒在充电过程中锂的迁移路径（图3（a））。该研究表明，由于二次颗粒内部的一次颗粒的无序堆积，会导致锂离子从二次颗粒中心到表面的迁移路径漫长而曲折（图3（b）），这会对LiNi1-x-yCoxMyO2正极的倍率性能产生巨大限制。此外，在经历锂离子的反复脱出/嵌入后，材料晶格参数的各向异性变化加速了LiNi1-x-yCoxMyO2二次颗粒的破碎，导致循环稳定性下降（图3（c））。此外，为了深入研究一次颗粒的取向对锂离子的扩散和二次颗粒内部应力的影响。Xu等人利用有限元模型研究了不同荷电状态（SOC）下LiNi1-x-yCoxMnyO2二次颗粒的锂离子浓度和等效力分布（图3（d））。研究结果表明，晶界处的应力的集中，最终引发局部微裂纹，是循环性能劣化的主要因素。
图3. （a）LiNi1-x-yCoxAlyO2中的锂离子迁移路径和相变示意图;（b）随机取向一次颗粒的TEM图像，黄色箭头表示锂离子在不同取向一次颗粒间的扩散路径;（c）一次颗粒随机取向的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料在循环后的结构示意图;（d） 锂离子在一次颗粒随机取向的LiNi1-x-yCoxMnyO2材料中的扩散和应力演化数值分析。
1.2 二次颗粒几何对称性
二次颗粒的形态对正极材料电化学性能也会产生显著影响（图4（a））。Mistry等人证明非球形的二次颗粒会破坏反应和离子输运的均匀性，导致锂离子在颗粒表面嵌入不均匀。这是因为非球形颗粒表面上的点与质心的距离各不相同，导致锂离子的嵌入距离有显著差异（图4（b））。基于此，Mistry等人使用基于实验室的快速x射线计算机断层扫描（CT）技术来获取了真实的二次颗粒几何形状，然后通过基于物理模型的计算研究了锂离子在颗粒表面的扩散行为。结果证实，当颗粒的几何对称性更差时，电化学反应的不均匀性会变得更严重。随后，Mistry等人又通过CT技术结合颗粒尺度电化学插层模拟对LiNi1-x-yCoxMnyO2二次颗粒的锂离子浓度进行了模拟（图4（c））。结果表明:在锂离子迁移过程中，典型的非球形颗粒中会存在明显的不均匀锂离子浓度场，由于锂离子浓度分布不均匀，导致晶界处应力较大，最终导致二次颗粒在循环过程中出现裂纹，劣化循环稳定性。
图4.（a）LiNi1-x-yCoxMnyO2颗粒的离子不均匀性示例;（b）非球形会导致LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2颗粒中的锂嵌入不均匀;（c）LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2颗粒在6C锂化过程中的表面锂浓度场
1.3 单晶正极材料
与多晶正极相比，微米级单晶LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料具有更少的相界、更小的比表面积和更高的结晶度，这些优势赋予了单晶颗粒优异的机械稳定性。然而，Bi等人的研究成果表明，在充电过程中，微米级高镍单晶正极颗粒在（003）晶面上会出现平面滑移，并且在多次滑移后最终演变为微裂纹（图5）。微裂纹的出现会导致更多的活性表面暴露在液态电解质中，加速了容量衰减。
图5.（a）微米级单晶正极颗粒在循环后出现微裂纹；（b）单晶LiNi0.76Mn0.14Co0.1O2在循环200次后的SEM图像和（c）明场STEM横截面图像；（d）单晶LiNi0.76Mn0.14Co0.1O2的内部亮场STEM图像;（e）单晶LiNi0.76Mn0.14Co0.1O2可逆平面滑动示意图
2. 共沉淀法制备Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒
2.1 反应器
用共沉淀法合成Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒通常在工业级的连续搅拌式反应器（CSTR）中进行。但一般为了简化控制，实验室通常使用间歇搅拌式反应器（BSTR）来研究Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒的生长机理（图6（a））。其工作原理如图6（b）所示，将固定浓度的过渡金属（Ni、Co、Mn或Al）盐溶液、络合剂（NH3·H2O溶液）、沉淀剂（NaOH溶液）通过计量泵以一定流量同时加入反应器中。随后通过调节pH、温度和搅拌速度等动力学和热力学参数，最终实现以过渡金属氢氧化物的形式均匀共沉淀。
图6.（a）BSTR实物图;（b）BSTR的共沉淀反应示意图
2.2 Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒生长机理
为了获得尺寸分布均匀、形貌良好的Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒，需要系统地了解Ni-Co-M （M = Mn, Al）氢氧化物前驱体在共沉淀过程中的生长机理。如图7（a）所示，共沉淀结晶过程分为三个主要阶段:过饱和溶液的形成、晶体成核和晶体生长。
在这三个阶段中，沉淀和络合反应的共同作用对颗粒的生长起主导作用。因此，Cheng等人利用密度泛函理论研究了M2+和OH-的浓度比例对Ni1-x-yCoxMy(OH)2沉淀物表面能和吸附能的影响（图7（b-i））。结果表明，随着M2+和OH-浓度比例的减小，沉淀的表面能和吸附能均降低。在这种情况下，沉淀物表面变得更加稳定，不易吸附小晶核，从而限制了颗粒的生长。
图7.（a）团聚、溶解和再结晶模型;（b）不同M2+和OH-比条件下理论计算的结构单元和（c-g）结构模型;计算了前驱体颗粒在不同M2+和OH-比条件下的（h）表面能和（i）吸附能
2.3 共沉淀反应关键因素
在理论研究的基础上，通过调节溶液的氨浓度、pH等因素可以有效控制Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒的形貌。研究发现，在一定范围内，随着NH3·H2O浓度的增加，一次颗粒的边界变得更加清晰，堆积也更加紧密，同时二次颗粒的球形度也会逐渐提升（图8（a））。较高的pH值有利于成核，但会抑制颗粒的生长。从图8（b）可以看出，在一定范围内，随着pH值的增加，一次颗粒的粒径逐渐变小。此外，反应时间作为另一个重要参数，不仅对一次颗粒的形貌有显著影响，而且对二次颗粒的几何对称性也有显著影响（图8（c））。Zhang等人证明Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒粒径与反应时间呈线性关系。随着反应时间的增加，二次颗粒在剧烈搅拌的作用下与其他二次颗粒发生碰撞，随着颗粒的不断生长，几何对称性也不断提高。对于这些实验结果，Srinivasan等人通过蒙特卡洛计算对Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒的生长过程进行模拟，并对实验结果进行了验证，如图8（d-f）所示。
图8.（a）Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2在不同NH3浓度下的SEM图像;（b）不同pH值下Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体的SEM图像;（c）不同反应时间下Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前驱体的SEM图像;（d）蒙特卡洛模拟不同pH值下二次颗粒的粒径变化;（e）蒙特卡洛模拟不同氨浓度下二次颗粒形貌的变化（pH=11.0）;（f） 当pH=11.0、氨浓度=1.0 mol/L共沉淀反应中二次颗粒粒径随时间的演变。
3. Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒的结构控制
针对多晶正极一次颗粒无序堆积的问题，Sun等人首先制备了一种特殊结构的Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2颗粒，其中一次颗粒被拉长呈棒状，并在二次颗粒的核心周围径向排列（图9（a-d）），然后通过高温锂化工艺得到具有特殊结构的多晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料，该正极颗粒由放射状排列的棒状一次颗粒组成，所有暴露的表面均为活性（010）晶面，三维锂离子扩散通道可以沿着表面直达颗粒中心，显著提高了锂离子扩散系数。这种一次颗粒的特殊排列能够通过集体变形耗散应变能，增强二次颗粒的结构稳定性。最终电化学性能测试结果表明具有棒状一次颗粒的正极性能高于商用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极（图9（e-f））。此外，尽可能地提升二次颗粒的球形度是促进锂离子均匀扩散的必要途径，可以减少循环过程中因锂离子分布不均匀导致的颗粒开裂（图9（g））。
对于高镍单晶正极材料，Ma等人以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2为模型，研究了单晶颗粒中的微裂纹问题。通过断裂力学计算，他们发现单晶颗粒粒径具有一个临界值，低于这个临界值可以有效抑制微裂纹的产生。同时，Bi等人使用简单的各向同性扩散诱导应力模型预测了单晶内微裂纹的稳定性，他们证明了高镍单晶正极颗粒的临界尺寸为3.5 μm。当单晶尺寸小于3.5 μm时，虽然在循环过程中也会不可避免的出现（003）晶面的微裂纹，但这种微裂纹只存在于颗粒内部，不会扩展到材料表面，这很大程度提升了单晶正极的稳定性。因此，减小颗粒尺寸是提高高镍单晶正极结构稳定性的有效途径之一（图9（h））。
图9.（a）具有棒状一次颗粒的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料示意图; （b-d）具有棒状一次颗粒的Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2的SEM和截面SEM图;（e）在各种充放电率下的倍率能力;（f）与商业化样品在1C倍率下的循环性能曲线;（g）高球形度的二次颗粒可以增强锂离子的均匀扩散;（h）小尺寸单晶颗粒可以抑制表面微裂纹。
3.1 调控反应物
最近，众多研究人员通过对反应物进行调控，最终实现了优质前驱体的合成。如通过引入掺杂金属离子来合成具有棒状一次颗粒的LiNi1-x-yCoxMyO2正极（图10（a-b））。掺杂的离子可以沿颗粒间边界向氢氧化物前驱体内部扩散，因为颗粒间边界提供了较短的扩散路径。分散的金属离子固定了颗粒边界，阻止了过渡金属离子的迁移，从而抑制了一次颗粒的粗化。随后，具有棒状一次颗粒结构的前驱体被锂化后的正极材料完美继承，该结构消除了晶格收缩产生的应变能，抑制了微裂纹的扩展，使正极材料具有优异的循环稳定性。
另外，在不引入杂离子的情况下，通过在共沉淀过程在加入过量的络合剂也可以形成棒状的一次颗粒。机理如图10（c）所示，在静电力作用下，NH4+更容易吸附在（001）晶面表面。因此，由于络合作用，晶体沿[001]方向的生长速度减慢，使得在生长过程中更容易形成以（001）晶面为主导的一次颗粒。根据这一原理，通过调节NH3·H2O的浓度，可以有效地阻止较小的二次颗粒成核和聚并，最终得到由径向排列的棒状一次颗粒组成的Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2颗粒（图10（d））。然后在高温下进一步锂化，可以得到具有相同结构的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料。
对于二次颗粒的几何对称性，与一次颗粒相似，正极材料的二次颗粒形态几乎完全继承自其前驱体。因此，提高前驱体的球形度也是必要的。如图10（e）所示，Du等人以5-磺基水杨酸（SSA）为络合剂，SSA的加入有助于改善二次颗粒的球形度。这项工作为制备高球形Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒提供了合理的指导。此外，Park等人利用氨和碱的协同作用也获得了高球形度的Ni0.80Co0.15Mn0.05(OH)2前驱体颗粒，他们得到了共沉淀反应的最佳条件（NH3:TM摩尔比为1，pH范围为11.5-11.6）。
对于高镍单晶正极材料，Ming等人使用预氧化技术获得了具有不同比表面积的Ni0.65Co0.15Mn0.20(OH)2前驱体颗粒，从而可以在随后的高温锂化过程中控制单晶颗粒尺寸，最终实现小尺寸单晶LiNi0.65Co0.15Mn0.20O2颗粒的高效合成。作为改善Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒结构的有效策略，调控反应物已被广泛研究，但掺杂剂、添加剂、过量氨和高纯气体的使用会增加提纯难度，增加生产费用。因此，今后的工作仍然需要朝着更经济和环境友好的方向发展。
图10.（a）掺杂过量的Al可以形成具有棒状一次颗粒的LiNi1-x-yCoxAlyO2正极材料，提升了材料的循环稳定性;（b）Ni0.90Co0.10(OH)2前体的截面SEM图像和TEM图像;（c）氨存在下Ni1-x-yCoxMy(OH)2一次颗粒（001）面优先生长机制;（d）具有棒状一次颗粒的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2前驱体材料的SEM横截面图;（e）以SSA为螯合剂和5-磺基水杨酸骨架式共沉淀法制备Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2
3.2 控制反应条件
前驱体合成工艺的优化是一种简单易行的改性策略。在强搅拌作用下，适当延长共沉淀反应时间，可以提升颗粒间碰撞的概率。正是由于二次颗粒在与其它颗粒碰撞时不断被抛光，所以球形度得到了显著改善（图11（a-e））。除了反应时间以外，在共沉淀反应器中，剧烈的搅拌会促进过渡金属离子和氢氧化物的快速扩散，保证了反应过程中传质传热的稳定性，促进了均匀球形颗粒的形成。Croy等通过优化搅拌速度获得了高球形度的前驱体颗粒。如图11（f-j）所示，随着搅拌速率的增加，颗粒的球形性和均匀性变得更好，颗粒表面更加光滑。最近，Sun等报道了一种利用全浓度梯度结构实现一次颗粒棒状化的技术（图11（k））。当颗粒富锰表面暴露于含氧空气中时，Mn2+被氧化为Mn3+，表面形成MnOOH。由于MnOOH与Ni(OH)2的晶格不匹配，导致MnOOH与Ni(OH)2间形成孪晶结构，阻碍了一次颗粒的随机团聚和粗化，具体机理和形貌如图11（l-n）所示。
对于高镍单晶正极材料，为了尽可能地减小颗粒尺寸，Wang等人将喷雾干燥技术引入前驱体反应过程中，获得了具有高化学活性的多孔前驱体颗粒。然后，在相对较低的温度下进行锂化，得到尺寸较小的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2（~1 μm）单晶材料。此外，Xu等人也利用相同的喷雾干燥技术合成了具有高化学反应性的前驱体颗粒。经过后续的锂化工艺，制备出尺寸分布较窄的纳米级（200~500 nm）单晶LiNi0.9Co0.055Mn0.045O2正极材料。喷雾干燥法虽然是合成多孔二次前驱体颗粒的有效方法，但由于喷雾干燥技术产率较低，需要耗费大量的时间和资源，极大地限制了其大规模应用。
图11.（a）Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前驱体的球形度随着反应时间的增加而提升;（b-e）不同反应时间下Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2颗粒的SEM图像; （f-j）不同搅拌速度下前驱体的SEM图像; （k）Ni0.75Co0.10Mn0.15(OH)2前驱体的成分线扫描曲线;（l）计算得到的MnOOH与Ni(OH)2相的电子衍射图重现了实验SAED图;（m）全浓度梯度Ni0.75Co0.10Mn0.15(OH)2颗粒的横截面扫描TEM和（n）明场TEM图像。
3.3 采用新型反应器
共沉淀反应器是为共沉淀反应提供适当的动量、热量和质量的重要场所，因此反应器结构的合理设计是极其重要的。例如，CSTR反应器中的搅拌桨和导流筒，均能对反应体系中的流场进行改善，从而使二次颗粒的球形度得到优化（图12（a-b））。此外，Feng等人提出了一种CSTR多级反应器，如图12（c）所示。该策略提出的四级反应器生产工艺可以有效控制二次颗粒的生长速度，避免了同一反应场所中成核与生长之间的相互作用，显著提高了Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2颗粒的球形度（图12（d））。
基于共沉淀反应，Taylor反应器被广泛研究，如图12（e）所示。该反应器可以提供轴向、周期性的流体运动，共沉淀反应发生在两个同轴圆柱体之间的间隙中，并由内圆柱体的旋转传递质量。Yang等利用CFD （Computational Fluid Dynamics）模拟和实验验证，研究了在Taylor-Couette （TC）流动反应器中共沉淀法合成Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2的工艺。结果表明在垂直切割平面上存在径向速度场（图12（f）），导致局部湍流剪切增强，产生更多的湍流涡。这些湍流涡将使颗粒之间碰撞加剧，从而增加了二次颗粒球形度（图12（g-h））。
鉴于微通道技术优异的混合性能、较高的传质传热效率以及对反应体系精确的控制，已成为高镍正极领域的一种很有前途的方法。根据最新研究，Jiang等人报道了一种通过段塞流共沉淀法制备球形Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2颗粒的方法，如图12（i）所示。该方法基于微通道技术，将反应物注入微反应器中，分别以油和氮气作为载相和惰性隔离气，促进段塞内液体的混合，而不需要外部混合装置。随后，在一系列分离的液滴中发生共沉淀反应，小液滴合并成大液滴形成均匀的前驱体颗粒。显然，该方法对提高前驱体颗粒的球形度有着显著作用（图12（j-k））。最近，作者团队探索了用微通道技术合成纳米级高镍前驱体颗粒的可能性（图12（l））），通过将微通道技术与固相锂化相结合，合成了单晶LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2正极材料。采用微通道技术制备的纳米Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体具有较高的比表面积（93.6 m2g-1），远远超过传统共沉淀法合成的前驱体（10~30 m2g-1）。该技术制备的前驱体有效地提高了锂化过程中锂盐的可及性，表现出较高的锂化反应活性，最终在锂化过程中生成约3 μm的单晶LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2颗粒。
通过开发新型反应器来获得高品质Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体颗粒的方法已经受到研究者的广泛关注，与调控反应物和探索反应条件相比，仍然有很大发展潜力。计算机模拟将有助于设计更有效的反应器。微通道技术可精确实现小规模共沉淀反应，也可实现并联或串联的大规模生产，克服了传统共沉淀反应器的放大效应，提高了生产效率和经济效益，虽然微通道技术在合成Ni1-x-yCoxMy(OH)2颗粒方面仍处于实验室研究阶段，但已展现一定的应用前景。
图12.（a）安装导流筒的CSTR内部结构示意图，CSTR对应反应区的pH值和NH3·H2O浓度;（b）高球形度二次颗粒的SEM图像;（c）四级反应器串联连续合成装置示意图; （d）四级反应器合成Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体的SEM图像;（e）Taylor-Couette反应器示意图;（f）Taylor-Couette流垂直切割面径向速度分布模拟图;（g）湍流剪切流中的颗粒示意图;（h）Taylor-Couette反应器合成Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前体的SEM图像;（i） 段塞流共沉淀技术反应机理图;（j）和（k）段塞流反应器合成的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2前驱体的SEM图像;（l）微通道技术制备Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体示意图。
结论与展望
高品质的Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体颗粒是制备高性能LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料的关键。高性能的正极颗粒应具有合适的结构，并在原子、纳米和微米尺度上表现出高度的均匀性和一致性。为了克服上述多晶和单晶存在的问题，研究人员在反应物的调节、反应条件的控制和新型反应器的设计等方面做出了大量工作。微通道反应器作为一种新型的反应装备，其高效的传质和传热能力，及对共沉淀反应的精确控制，已被应用于Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体的合成。例如，通过段塞流共沉淀法可获得高球形度的多晶前驱体颗粒、通过阀式微通道反应器可获得高化学活性的纳米晶前驱体颗粒等等。因此，微通道技术在Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体中具有很大的工业应用潜力。
此外，为了获得高质量的Ni1-x-yCoxMy(OH)2前驱体并促进其大规模应用，未来的研究方向应充分结合理论计算，对反应物体系、反应工艺条件和反应器的结构进行合理设计。近年来，第一性原理（FP）、经典分子动力学（CMD）、蒙特卡洛（MC）、有效介质理论（EMT）等模拟方法在锂离子电池研究中发挥了重要作用，但是大多数的研究集中在LiNi1-x-yCoxMyO2正极材料。相比而言，理论模拟在前驱体领域的应用尚存在较大空白。未来的工作需要从反应机理的角度深入指导前驱体的合成，并将计算机理论模拟与本文提到的各种策略相结合，实现前驱体颗粒结构的可控制备。
作者简介
梁文彪，第一作者，现于上海大学纳米科学与技术研究中心，材料科学与工程专业博士研究生，主要研究方向为锂离子电池超高镍单晶三元正极材料的合成及改性。目前已在Chemical Engineering Journal, Particuology，Journal of Materiomics，Materials Today Sustainability，Materials Today Energy，Journal of Materials Chemistry A等学术刊物上发表论文13篇。
赵尹，通讯作者，上海大学纳米科学与技术研究中心副研究员，博士生导师。博士毕业于华东理工大学材料学专业。主要聚焦在功能纳米材料设计、可控制备及其在电化学储能、光电转换、催化等能源领域的应用。主持承担国家自然科学基金、上海市科委自然基金面上项目、上海市科委科技攻关项目、上海市科委国际合作项目、上海市教委创新项目、法国依视路集团委托项目等。培养研究生曾获上海市优秀研究生论文奖。目前已在Applied Catalysis B: Environmental，Advanced Science， Advanced Functional Materials，Chemical Engineering Journal，ACS Applied Materials & Interfaces，J. Phys. Chem. B等国际知名期刊上发表SCI论文30余篇。
袁帅，通讯作者，上海大学纳米科学与技术研究中心/材料复合及先进分散技术教育部工程研究中心研究员、博士生导师。研究方向为:（1）高性能电极材料、膜材料及固体电解质材料;（2）微纳结构材料的电荷传输/转移行为;（3） 高安全、高能量密度电化学储能器件。已在Advanced Energy Materials, ACS Nano, Nano Energy, Advanced Functional Materials, Journal of Energy Chemistry, Advanced Science, Applied Catalysis B:Environment 等期刊发表SCI论文140余篇，被引5000余次，H-index 43。为两部英文专著撰写章节。申请发明专利100余项，获得国际专利4项，及40余项中国授权专利。获省部级奖励1项。担任上海大学理学院副院长、材料复合及先进分散技术教育部工程研究中心副主任、上海大学（浙江·嘉兴）新兴产业研究院副院长、中国颗粒学会青年理事、上海颗粒学会秘书长、Research on Chemical Intermediate, Batteries期刊编委等职务。
文章信息
Liang, W., Zhao, Y., Shi, L., Wang, Z., Wang, Y., Zhang, M., & Yuan, S. (2024). Advances of high-performance LiNi1-x-yCoxMyO2 cathode materials and their precursor particles via co-precipitation process. Particuology, 86, 67-85. https://doi.org/10.1016/j.partic.2023.05.001.