阴离子氧化还原反应(ARR)的电荷补偿有望在电池正极中实现超过过渡金属氧化还原的额外容量。高价氧不稳定性阻碍了ARR容量的实际发展，尤其是在正极表面。然而，表面氧行为的直接探测一直具有挑战性。

近日，青岛大学Qiang Li，中科院物理所禹习谦研究员通过结合mRAS和APXPS研究了LiCoO₂界面上的高价氧降解。

文章要点

1）mRAS证实了LiCoO₂本体中的高价氧不能在颗粒表面维持。可以从整体到表面验证径向上的总体氧化合价降低。这种氧劣化可能与高电压下的氧气释放有关。

2）正如从APXPS验证的，释放的O₂接触进一步对CEI层施加破坏性影响，导致CEI物种氧化、厚度减小、形态改变，并最终加速电池退化。

3）基于这些发现，可以在LiCoO₂模型系统上建立包括价态降解、化学降解和机械降解的一般氧降解方案。此外，正极表面上的高价氧不稳定性的这种影响很可能发生在使用ARR的其它高能量密度正极中。

弄清表面退化的驱动力和稳定表面氧被证明是实际开发ARR基正极的先决条件。

参考文献

Qinghao Li, et al, Unveiling the High-valence Oxygen Degradation Across the Delithiated Cathode Surface, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215131

DOI: 10.1002/anie.202215131

https://doi.org/10.1002/anie.202215131