富锂金属氧化物（LXMO）正极因其容量大于250 mAh g^-1而引起了人们对其用于可充电电池的浓厚兴趣。然而，杂化阴阳离子氧化还原（HACR）反应的副作用，如析氧和氧迁移（GOM）导致的相崩溃，严重阻碍了LXMO的商业化。GOM不仅在循环过程中破坏了氧亚晶格的稳定性，不仅加剧了电压衰减，而且加剧了电解质的分解和锰的溶解，导致全电池性能严重下降。

近日，麻省理工学院李巨教授报道了采用熔融钼酸盐浸出法对Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂颗粒进行人工表面预构造（ASR），形成了具有完全包裹LXMO晶格的致密无阴离子氧化还原的LiMn_1.5Ni_0.5O₄壳层（ASR-LXMO）。

文章要点

1）差示电化学质谱和软X射线吸收光谱分析表明，在循环过程中避免了GOM，不仅稳定了ASR-LXMO中的HACR，而且减缓了电解质的分解和Mn的溶解。

2）ASR-LXMO表现出优异的稳定循环性能，在循环200 min后，容量仍保持在237.4 mAh g^-1，平均放电电压为3.30 V。更重要的是，原始的LXMO不能在与商用石墨负极和稀薄（2 g A^-1h^-1）电解质匹配的轻巧袋式全电池中持续90次循环，但ASR-LXMO在全电池循环125次循环后仍表现出76%的高容量保持率。

Zhi Zhu, et al, Stabilized Co-Free Li-Rich Oxide Cathode Particles with An Artificial Surface Prereconstruction, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202001120

https://doi.org/10.1002/aenm.202001120