锂基电池可为大多数现有的电动汽车提供动力，但是它们带动汽车行驶的里程仍然受到一定限制。将来，高镍层氧化物阴极材料将有助于增加电动汽车的行驶里程，从而能够开发出更便宜、性能更好的锂离子电池。
目前，大多数可商购的锂离子电池在其中一个电极中使用了大量的钴。然而，钴价格昂贵的并且不是特别丰富，这显著增加了锂基电池的制造成本。
最近，全世界的科学家一直在尝试寻找新的设计策略，以促进这些电池的广泛使用，因为这可能会降低电动汽车的价格并增加被大规模采用的可能性。最终可以通过识别可用于锂基电池的更丰富的材料、提出新颖的成分、设计新的生产工艺并引入替代的结构设计来最终实现。
在《自然能源》上发表的一篇论文中，德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员概述了高镍层氧化物阴极的几个设计考虑因素，这些阴极可在未来十年左右的时间内应用于锂基电池。他们的研究总结了在尝试最大程度地提高高镍层氧化物阴极在能量输出时通常遇到的一些挑战，同时还比较了一些用于制造具有零钴化学性质的锂基电池的新兴设计。
进行这项研究的研究人员之一阿鲁甘·曼西拉姆（Arumugam Manthiram）说：“随着交通运输业向电气化发展，钴的可获得性和可承受性可能会成为锂离子电池广泛商业化的障碍。因此，我们研究的主要目标是减少或消除锂离子电池电极中的钴并增加镍。”
在电极中使用镍代替钴的主要优点是价格便宜且更容易找到。此外，与具有大量钴的阴极相比，具有高镍含量的电极可实现更高的电荷存储容量、能量密度以及更长的充电间隔。
然而，不幸的是，包含大量镍的层状氧化物阴极在保持良好的性能的情况下可能很难合成。在他们的研究中，曼西拉姆和他的同事提出了一系列可以优化这些当前合成过程的策略。
曼西拉姆说：“最有意义的成就是，我们能够合成镍含量高、钴含量低的锂离子电池电极材料，并具有良好的性能。但是，镍含量高的电极材料在暴露于空气中时很容易降解。目前，我们正在致力于稳定它们，以在空气中实现更好的稳定性。”
曼西拉姆和他的同事进行的研究概述了许多有价值的设计考虑因素，这些考虑因素很快将使用高镍层氧化物阴极的廉价、性能更好的锂基电池的开发成为可能。研究人员还对稳定技术进行了总体评估，该技术可能会促进锂离子电池的广泛使用，帮助世界各国实现其汽车电气化目标。
曼西拉姆说：“我们现在专注于进一步优化我们开发的电极材料的成分和稳定性，以及扩大它们的规模。”
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