报告题目：Durable Ni-rich layered cathodes enabled by niobium doping

报告摘要：

     提升锂离子电池能量密度的需求加速了富镍层状氧化物正极材料的发展，尤其是镍含量超过90%的材料。然而，其实际应用仍受限于循环过程中的快速退化，包括结构不稳定性、表面重构、界面副反应以及颗粒开裂等问题。这些过程与高荷电状态下的H2↔H3相变密切相关，并随着镍含量的增加而加剧。在本工作中，通过可控的铌掺入对富镍层状正极Li₁.₀₂Ni₀.₉₀₅Co₀.₀₄₃Al₀.₀₅₂O₂进行了改性，以改善其结构和电化学稳定性。系统研究了0.1–1 mol%范围内Nb掺杂对晶体结构、颗粒形貌、表面化学及电化学行为的影响。确定了约0.5 mol%的最佳Nb浓度，该掺杂量可改善循环稳定性并缓解与H2↔H3相变相关的结构变化。铌改性还影响了颗粒形貌和界面稳定性。此外，草酸铌铵处理促进了表面残锂物种的去除，并形成了基于LiNbO₃的薄表面层，进一步稳定了正极-电解质界面。为补充实验分析，采用基于Transformer的模型对循环数据进行了处理，以预测容量衰减和放电曲线演变。该模型为Nb改性诱导的稳定化提供了数据驱动的视角。总之，结构、形貌、界面及电化学的结果相结合，证明了铌能够为提高超高镍层状正极的耐久性提供多方面的途径，而基于Transformer的预测则为连接材料改性与其长期电化学行为提供了额外工具。

嘉宾简介：

      Konrad Świerczek，技术科学正教授（2019年），现任克拉科夫AGH大学能源与燃料学院氢能系主任，自2025年起担任AGH大学理事会成员。曾于2016-2024年,连续两届任能源与燃料学院副院长。自2022年起担任氢能经济协调委员会委员。在Journal Citation Reports收录期刊上发表及合著论文210余篇（总影响因子超过1200）。科学研究兴趣涵盖固态电化学、材料科学和能源等领域。研究工作涉及固体氧化物燃料电池和高温电解池的新一代电极和固态电解质材料，锂离子及后锂离子电池电极材料（包括高熵化合物），储氧材料，用于陶瓷膜构建的混合离子-电子导电材料。最重要的学术成就在于揭示并理解了一大类化合物的化学与相组成、晶体结构、微观结构、化学计量比、化学稳定性及输运性质与其功能特性之间的关联，其中氧化还原过程、混合离子-电子输运以及与相界面相关的问题起着关键作用。所提出的跨学科方法已应用于开发可用于可逆锂离子电池、高温固体氧化物燃料电池、气体分离装置及陶瓷膜的功能材料。