NCM811材料被认为是高能量密度锂离子电池的主要正极材料。然而，多晶NCM材料由应力引起的裂纹加速了活性材料的损失，限制了生命周期。因此，监测和了解 NCM 材料的化学机械演化非常重要。

为了应对这一挑战，黄云辉教授和李真教授领导的研究团队引入了光纤来实时检测NCM811阴极的应力演变。通过设计整合光纤和电池，材料层面的应力演变已被成功监测。同时，由于体积小，化学稳定性，光纤的植入对电池的性能和传感信号的传输也影响不大。

他们发现多晶NCM811的应力演化主要由化学应力和结构应力组成。化学应力是由材料的（脱）锂引起的，这是正常且不可避免的。重要的是，结构应力会引起裂纹，这对性能有害。因此，消除裂纹，即减轻结构损伤，是提高性能的关键。

结合晶体学结果，证明结构应力是由（脱）锂过程中晶体c轴的非单调变化和多晶中初级粒子的各向异性引起的。因此，提出改善初级粒子的各向异性以构建有序排列结构以获得化学机械稳定的多晶材料。

事实证明，有序排列结构的多晶的结构应力得到缓解。同时，该材料在 0.5C 下循环 500 次后仍具有 82% 的高容量保持率。

“光学传感凭借诸多优点，在电池监测领域受到了广泛关注。我们将光纤植入电极中，获取材料层面的应力信息，解码材料的化学机械演化过程，帮助指导化学机械的构建。”未来，机械稳定性材料。光学传感将在电池中发挥重要作用，帮助打造更好、更安全、更智能的电池。”黄教授说。该研究论文题为“Operando chemo-mechanical

进化在李妮0.8_钴0.1_锰0.1氧₂阴极，”最近_发表在国家科学评论。更多信息：Yi Zhang 等人，LiNi 中的操作化学机械演化

0.8钴_0.1锰_0.1氧₂阴极，_{国家科学评论}（2024）。DOI：10.1093/nsr/nwae254引文：