O2型层状氧化物已成为高能锂离子电池的阴极材料,为在循环过程中通过TM和Li层之间的可逆过渡金属(TM)迁移来缓解电压衰减提供了一种解决方案。然而,实现完全可逆的氧氧化还原仍然是一个重大挑战。近日,西安交通大学欧阳晓平、滑纬博通过在O2-LLNMO的层状结构中引入Li—O—Li组态来解决这一问题。
本文要点:
1) 这种调整改变了氧化还原活性氧环境,增加了O 2p非键和TM—O反键之间的能隙。因此,晶格氧对容量的贡献显著增强,提高了氧氧化还原过程的可逆性。
2) O2-LLNMO阴极表现出最小的电压衰减(每次循环衰减0.13 mV)和出色的循环稳定性,在100次循环后仍保持95.8%的容量。作者提出了一种设计具有稳定阴离子氧化还原活性的高性能层状氧化物新策略,推动了下一代锂离子电池的发展。
Xiaoxia Yang et.al Modulating Local Oxygen Coordination to Achieve Highly Reversible Anionic Redox and Negligible Voltage Decay in O2-Type Layered Cathodes for Li-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202404276
https://doi.org/10.1002/aenm.202404276