基于出色的氧化还原反应，富锂层状氧化物正极材料在锂离子电池中表现出较高的容量。然而，该反应的结构调节通常会导致O-O二聚，造成自放氧，导致电化学性能较差。

近日，北京大学夏定国教授，北京工业大学汪夏燕教授，中科大储旺盛副教授报道了一种新的结构响应机制，通过调节氧离子周围的局域对称性来抑制氧化还原反应的O-O二聚反应。

文章要点

1）研究人员以Li₂RuO₃作为模型富锂层状氧化物正极材料，通过TM层中TM/Li排列的无序，制备了局域对称调谐的Li₂RuO₃正极材料，定义为层内无序(ID)-Li₂RuO₃。

2）DFT计算结果显示，与常规Li₂RuO₃相比，局域对称调谐Li₂RuO₃对氧化还原反应的结构响应是伸缩的O-Ru-O构型，而不是O-O二聚反应，这抑制了氧的释放，显著提高了循环稳定性，电压衰减可以忽略不计。

3）采用原位差示电化学质谱（DEM）进行气体分析表明，局域对称调谐的ID-Li₂RuO₃正极在充电过程中不会发生自放氧。

氧化还原反应新的结构响应机制的发现将为提高阴离子氧化还原稳定性的策略提供新的范围，为进一步开发高容量富锂层状氧化物铺平了道路。

Ning, F., Li, B., Song, J. et al. Inhibition of oxygen dimerization by local symmetry tuning in Li-rich layered oxides for improved stability. Nat Commun 11, 4973 (2020)

DOI： 10.1038/s41467-020-18423-7

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18423-7