ACS Nano综述：揭开锂离子电池层状氧化物正极材料中晶格氧氧化还原的奥秘
兔兔
锂离子电池的实际应用存在能量密度低和难以满足储能互联网日益增长的需求等问题。因此，开发具有高能量密度的新一代电极材料具有极其重要的意义。人们对晶格氧氧化还原（LOR）的开发有很高的期望，这是一种很有前途的正极材料开发策略，因为它可以使比容量增加近一倍。有鉴于此，中南大学纪效波教授等人对诱导LOR活性和晶体结构演化的内在科学进行了广泛的讨论，并提出了用于研究这些行为的各种表征技术。
本文要点：
1）作者首先系统地概述了LOR在LIBs中的进展。在典型的层状氧化物电极材料(如LCO、LNO、NCM)和富锂层状氧化物正极材料中，LOR是研究最多的阴离子氧化还原特性。通过总结这些进展，旨在为调节这些有前途的反应特性提供更好的解释。
2）作者总结了以下几个关键结论和展望，不仅为传统层状氧化物正极材料的优化提供了解决方案，也为更广泛的富锂层状氧化物电极材料的优化提供了解决方案：（1）不均匀的锂电镀/剥离会导致机械应力积累和正极材料粉化，电极材料与集流体失去接触，许多修饰方法，包括涂层、掺杂和商业化策略，已被用于克服上述挑战，并促进正极材料在高电压下的循环稳定性。（2）除了传统的层状氧化物正极材料所面临的挑战外，对于富锂的Mn基层状氧化物正极，富锂的层状氧化物电极材料独特的高比容量主要是由阳离子氧化还原反应和LOR反应共同导致的，比传统的层状电极材料更复杂。
Jun Chen et al. Demystifying the Lattice Oxygen Redox in Layered Oxide Cathode Materials of Lithium-Ion Batteries. ACS Nano 2021.
DOI: 10.1021/acsnano.1c00304.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c00304
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