Li富集的层状氧化物电极材料在循环过程中面临着容量和电压衰减问题。有鉴于此，阿德莱德大学郭再萍（Zaiping Guo）、伍伦贡大学Wei Kong Pang、萨里大学 Qiong cai等报道对不含Co的层状氧化物电极材料Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂的机理进行深入研究，发现Ru掺杂能够起到很好的作用。发现Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂的结构从单斜变为六方相，通过原位表征和非原位的同步辐射表征研究，给出了Ru掺杂的改善性能作用。

本文要点

（1）

作者将3 %的少量电化学活性4d金属Ru元素掺杂到六方相和单斜相的富含Li元素层状氧化物，并通过多种多样的表征技术研究形貌、局部结构、晶体性质。通过中子对分布函数（Neutron-based pair distribution function）、中子粉末衍射、同步辐射粉末XRD等技术研究材料的短程/长程离子排列，原位的研究在电池循环过程中的变化情况。通过NEAFS、XAS表征技术以非原位方式研究材料中的阴/氧离子氧化还原性质。

（2）

Ru的掺杂能够稳定O^2-的氧化还原性能，改善电池首圈循环过程的结构可逆，因此电池表现优异和稳定的电压（电压的每圈衰减<0.45 mV）、在长期电池循环过程中保持优异的容量（1C倍率的可逆容量达到215 mAh g^-1）。通过对Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂电极材料的掺杂与结构-功能关系的研究，说明重离子掺杂能够改善结构的变化，抑制电压衰减，为设计富含Li的层状氧化物高性能电极材料提供帮助。

参考文献

Yameng Fan, Emilia Olsson, Gemeng Liang, Zhijie Wang, Anita M. D'Angelo, Bernt Johannessen, Lars Thomsen, Bruce Cowie, Jingxi Li, Fangli Zhang, Yunlong Zhao, Wei Kong Pang, Qiong Cai, Zaiping Guo, Stabilizing Cobalt-free Li-rich Layered Oxide Cathodes through Oxygen Lattice Regulation by Two-phase Ru Doping, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202213806

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202213806