NCM811材料被認為是高能量密度鋰離子電池的主要正極材料。然而，多晶NCM材料由應力引起的裂紋加速了活性材料的損失，限制了生命週期。因此，監測和了解 NCM 材料的化學機械演化非常重要。

為了應對這項挑戰，黃雲輝教授和李真教授領導的研究團隊引入了光纖來即時檢測NCM811陰極的應力演變。透過設計整合光纖和電池，材料層面的應力演變已被成功監測。同時，由於體積小，化學穩定性，光纖的植入對電池的性能和感測訊號的傳輸也影響不大。

他們發現多晶NCM811的應力演化主要由化學應力和結構應力組成。化學應力是由材料的（脫）鋰引起的，這是正常且不可避免的。重要的是，結構應力會引起裂紋，這對性能有害。因此，消除裂紋，即減輕結構損傷，是提高性能的關鍵。

結合晶體學結果，證明結構應力是由（脫）鋰過程中晶體c軸的非單調變化和多晶中初級粒子的各向異性引起的。因此，提出改善初級粒子的各向異性以建構有序排列結構以獲得化學機械穩定的多晶材料。

事實證明，有序排列結構的多晶的結構應力得到緩解。同時，該材料在 0.5C 下循環 500 次後仍具有 82% 的高容量保持率。

「光學感測憑藉諸多優點，在電池監測領域受到了廣泛關注。我們將光纖植入電極中，獲取材料層面的應力信息，解碼材料的化學機械演化過程，幫助指導化學機械的構建。」未來，機械穩定性材料。光學感將在電池中發揮重要作用，幫助打造更好、更安全、更聰明的電池。研究論文題為「Operando chemo-mechanical

演化在李妮0.8_鈷0.1_錳0.1氧₂陰極，」最近_發表在國家科學評論。更多資訊：Yi Zhang 等人，LiNi 中的操作化學機械演化

0.8鈷_0.1錳_0.1氧₂陰極，_{國家科學評論}（2024）。DOI：10.1093/nsr/nwae254引文：