澳大利亚昆士兰大学王连洲教授和Tobias U. Schülli等人受半导体研究领域知识的启发,应用外延策略在LiNi0.5Mn1.5O4正极材料上构建了LaTMO3(TM=Ni, Mn)的原子润湿层。实验和理论分析证实了Stranski-Krastanov生长,其中应变润湿层在热力学平衡下形成,并且在表面能和弹性能之间的竞争,从而具有单原子厚度。同时,LaTMO3润湿层具有原子级薄厚度且在晶体学上与尖晶石主晶格相连,可长时间抑制过渡金属从正极溶解,而不会影响其动力学。因此,当与石墨碳负极和基于LiPF6的非水系电解液溶液结合测试时,具有外延工程的正极材料能够提高电池循环稳定性,在290 mA g-1下循环1000次后,其容量保留率约为77%。相关研究成果以“Epitaxial growth of an atom-thin layer on a LiNi0.5Mn1.5O4 cathode for stable Li-ion battery cycling”为题发表在Nature Commun.上。