北大教授揭示锂电池正极材料的“基因”

“龙生龙，凤生凤，老鼠生子会打洞”这是对生物遗传现象非常形象的说明，强调了基因的重要性。基因储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息基因支，持着生命的基本构造和性能。那么你知道锂电池正极材料也有基因吗？

最近，北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授、郑家新副教授在《国家科学评论》上发表了题为《结构单元作为锂离子电池正极材料中的材料基因》的文章，分析了锂电池正极材料中的结构基元如何扮演“材料基因”的角色，决定锂离子电池正极材料的内在物理化学性质，包括包括其导电性、离子迁移、结构稳定性、热稳定性和电荷转移性质等。

正极材料在锂离子电池化学体系中起着至关重要的作用。正极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一，其性能和价袼对锂离子电池的影响较大。锂离子电池的正极材料都是由锂离子，过渡金属离子，以及阴离子的结构基元组成。一般而言，结构基元中的成键相互作用以及电子结构决定了晶体材料的内在物理化学性质，就像生命体中基因的作用一样。

所以，找到了这种“材料基因”，就像找到了源头，不仅利于我们更好更深地理解材料内在的物理化学性质，而且对未来设计开发出能量密度更高、充放电循环性能更好、更安全的电池材料提供了指导，对新型能源材料的研究具有重要意义。

参考文献：

Jiaxin Zheng, Yaokun Ye, Feng Pan,‘Structure units’ as materials genes in cathode materials for lithium-ion batteries.[J]National Science Review, nwz178,doi.org/10.1093/nsr/nwz178