阴离子氧化还原化学对于高性能锂离子电池发展至关重要，其使充电存储容量几乎翻了一番，有助于大容量电池的发展。然而，阴离子反应性从充电到放电往往不可逆，导致电池在长循环中容量和电压迅速衰减。尽管最近提出了通过调节几何结构和电子结构来控制阴离子氧化还原反应的可能性，但这一策略的实施仍然是一个关键的挑战。
近日，哈工大（深圳）武俊伟，天津大学陈亚楠，香港城市大学Qi Liu报道了为防止Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2这一典型富锂氧化物正极的不可逆降解，提出了一种颗粒级表面配体取向调节的策略。
文章要点
1）研究人员在Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2颗粒表面原位生长了一层超薄尖晶石LiCoO2（LCO）。立方尖晶石结构（空间群：Fd-3M）具有紧密堆积的氧网络结构，与R-3m层状主体相同，从而确保了尖晶石表面和层状体之间的晶格相容性和一致性。此外，包覆层中独特的尖晶石八面体长条能够对主体Li2MnO3型结构中的MO2层进行几何调控，从而改变(Mn-O)*反键态的相对能带排布，从而稳定其氧化还原行为。除了上述优点之外，尖晶石型LCO比层状LCO更耐受有机电解质。
2）多项电化学测试实验结果显示，这种配体取向调节型(LOR)富锂正极材料具有高而持久的性能，远远优于经典的富锂氧化物。
本工作为通过配体几何工程稳定阴离子氧化还原化学，开发长寿命的高功率富锂正极材料提供了一种有前景的策略。
参考文献
Yanchen Liu, et al, Modulating the Surface Ligand Orientation for Stabilized Anionic Redox in Li-Rich Oxide Cathodes, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202003479
https://doi.org/10.1002/aenm.202003479
