尽管富锂层状氧化物电池正极材料中的氧氧化还原反应在高电池电压（即> 4.5 V）下产生额外的容量。然而，不可逆的氧释放会导致过渡金属(TM)溶解、迁移和电池电压衰减等问题。

近日，国科大刘向峰教授报道了在含氧空位的富锂锰基氧化物（Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂）材料中，氧氧化还原可逆性的增强和TM迁移的减缓与d–d库仑相互作用U的调节密切相关。

文章要点

1）Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂的共振非弹性X射线散射（RIXS）证实，得益于Mn的还原和氧空位的引入，Mn的d-d激发增强和U的降低，阐明了可逆氧氧化还原的强度，同时减少了O₂的释放。此外，通过电化学储能表征和差示电化学质谱（DEM）测试，验证了上述结果。

2）研究还发现，软化的晶体结构有利于TMO₆八面体在TM层中的可逆畸变，而不是由于刚性八面体结构的断裂导致TMs的迁移，因此可以缓解电压衰减。此外，在实验结果的基础上，利用态密度（DOS）对可逆阴离子氧化还原化学的一般增强机理进行了合理的解释。

3）当在非水硬币电池配置中测试时，基于锂金属负极和改性富锂正极材料组合的电池在50 mA g⁻¹下循环120次，放电容量稳定在240 mAh g⁻¹左右，并且与未改性的Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂相比，电压衰减较慢。

参考文献

Li, Q., Ning, D., Wong, D. et al. Improving the oxygen redox reversibility of Li-rich battery cathode materials via Coulombic repulsive interactions strategy. Nat Commun 13, 1123 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-28793-9

https://doi.org/10.1038/s41467-022-28793-9