提高钠离子电池层状氧化物正极的氧氧化还原可逆性具有重要意义。

基于此，国科大刘向峰教授报道了首次在P2-Na_0.67Mn_0.5Fe_0.5O₂中通过Li₂TiO₃包覆和Li/Ti共掺杂的协同作用，同时调节了体氧和非键氧态，用于可逆氧氧化还原化学。O^2-在充电过程中被氧化为O₂分子和过氧化物(O₂)^n-(n<2)。而过渡金属(TM)迁移产生的O₂分子与Li掺杂引起的超结构有序化有关。

文章要点

1）研究人员揭示了Li₂TiO₃涂层和Li/Ti共掺杂对这两种氧化还原模式的协同作用机理。首先，Li₂TiO₃涂层控制了表面O₂，抑制了O₂损失。其次，非键合Li-O-Na提高了O^2-→(O₂)^n-的可逆性。第三，Ti掺杂增强了TM-O键，TM-O键固定了晶格氧。同时，Li/Ti共掺杂也提高了阳离子氧化还原可逆性。

2）所提出的关于氧氧化还原可逆性的见解对其他氧化物正极也有很好的借鉴意义。

参考文献

Zhenrui Li, et al, Tuning Bulk O₂ and Nonbonding Oxygen State for Reversible Anionic Redox Chemistry in P2-Layered Cathodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202115552

https://doi.org/10.1002/anie.202115552