克日，，情形与化学工程学院蒋永研究员、赵兵研究员课题组在国际着名期刊《Advanced Energy Materials》（最新影响因子：27.8）上揭晓富锂锰基正极质料的最新研究综述，，论文问题为“Understanding Lattice Oxygen Redox Behavior in Lithium-Rich Manganese-Based Layered Oxides for Lithium-Ion and Lithium-Metal Batteries from Reaction Mechanisms to Regulation Strategies”。 。 。
锂离子电池因其循环寿命长、自放电水平低等优点，，已普遍用于便携式电子产品、电动汽车和储能领域。 。 。目今主流的钴酸锂、镍钴锰三元、磷酸铁锂等正极质料的比容量均低于200mAh g-1，，全电池能量密度缺乏300Wh kg-1，，难以知足快速增添的储能需求，，因此亟需开发低本钱、高比能量的正极质料。 。 。
富锂锰基正极质料(Li1+xM1-xO2)依附阴阳离子配合加入电化学历程的特征，，拥有约300mAh g-1放电比容量及500Wh kg-1全电池能量密度，，被以为是下一代高能量密度锂离子电池的正极质料。 。 。别的，，富锂锰基正极质料中Ni和Co元素含量很低，，有利于降低本钱和；；；；；；で樾巍 。 。然而富锂锰基正极质料较差的阴离子电化学可逆性造成晶格氧不可逆损失及有序层状结构破损，，最终导致放电容量损失和中值电压衰减，，严重阻碍了着实际应用。 。 。近年来，，只管大宗的改性战略被提出用以改善富锂锰基正极的电化学性能，，然而由于缺乏对阴离子氧化还原机制的深刻认知，，难以有用地调控阴离子电化学可逆性并显著提高富锂锰基正极的循环寿命。 。 。
本事情综述富锂锰基正极中阴离子氧行为的示意图
该综述系统地总结了富锂锰基正极质料阴离子氧的电化学行为研究的最新希望。 。 。首先，，对阴离子氧化还原历程的种种热力学模子及晶格氧的差别反应路径/反应产品举行分类与讨论。 。 。别的，，不可逆的阴离子氧化还原与界面/结构演化的关系被构建，，用以展现电化学性能衰退的起源。 。 ；；；；；；诙跃Ц裱跹趸乖频纳钊肴现，，提出一系列的改性步伐，，提高阴离子氧化还原可逆性。 。 。响应的改性机制被总结剖析，，为进一步的合理化改性做出铺垫。 。 。最后，，本文对富锂锰基正极的未来研究偏向和生长趋势举行了展望，，为进一步明确富锂锰基正极中阴离子氧化还原机制及设计电化学性能优异的富锂锰基正极质料提供了主要的参考。 。 。
蒋永、赵兵研究员课题组对富锂锰基正极质料有着多年的研究履历，，围绕富锂锰基正极质料的界面改性和体相修饰开展了大宗的事情，，研究效果揭晓在：Nano Energy, 2022, 101, 107555；；；；；；Chemical Engineering Journal, 2023, 465, 142928；；；；；；Journal of Colloid and Interface Science, 2022, 615, 1。 。 。本课题组从反应机制到改性战略明确富锂锰基正极晶格氧的氧化还原行为，，旨在从实质上调控阴离子电化学可逆性并改善富锂锰基正极的电化学性能。 。 。现在正在推进富锂锰基正极体相结构调控与富锂锰基正极/固态电解质界面修饰的研究事情。 。 。
本论文事情威廉希尔情形与化学工程学院为第一作者单位。 。 ；；；；；；坊г航姥芯吭薄⒄员芯吭蔽浜贤ㄑ蹲髡，，第一作者为博士生沈超。 。 。该项事情获得国家自然科学基金（22179080, 21805182, 22379091）、上海市立异团队的支持。 。 。
论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202302957
