由于在高电压下钴酸锂颗粒表面产生的强氧化性Co⁴⁺和O^-物种将诱发严重的表面副反应，包括碳酸酯基电解质的分解以及晶格O的不可逆流失，从而导致Co的迁移，在表面形成致密的Co₃O₄尖晶石相，阻碍Li⁺的扩散。为解决高电压钴酸锂表面结构退化的难题，潘锋教授团队提出了一种阳离子和阴离子表面双梯度掺杂的策略，用于LCO的表面改性。研究发现这种双梯度钴酸锂（DG-LCO）能够最大限度地减少了近表面区域的高度氧化的Co⁴⁺和O^-物种，从而大大抑制了界面副反应的发生，同时这种梯度表面结构还表现出共晶格的尖晶石特征，这有利于Li⁺的界面迁移。所有这些因素协同地促进了DG-LCO在高工作电压下的循环稳定性和倍率性能，为开发用于商业锂离子电池的高性能正极材料提供了新的途径。该文章近期“Surface Design with Cation and Anion Dual Gradient Stabilizes High-Voltage LiCoO₂”发表在国际知名学术杂志《先进能源材料》（Advanced Energy Materials，DOI: 10.1002/aenm.202200813）上。论文的第一作者为博士生黄伟源和硕士生赵奇，通讯作者为潘锋教授和张明建副研究员。