含锂过渡金属（TM）氧化物正极的容量与TM阳离子和/或氧阴离子相关的氧化还原储层的大小和可及性直接相关。其容量常常会由于化学、结构或机械疲劳而随循环不断衰减。近日，美国劳伦斯伯克利国家实验室Guoying Chen等发现在高比能的富锰氟氧化物无序岩盐正极中随着循环的进行可以实现高达125%的容量增长。

文章要点

1）研究人员发现了高比能富锂含氟氧化物正极材料的可逆比容量随循环而增加的独特行为。在含氟量为10%的正极材料中，容量的增加主要来源于Mn³⁺/Mn⁴⁺氧化还原电对，同时还伴随着O的氧化还原的部分贡献，这两部分贡献在材料体相中均未发生变化。

2）研究人员借助多种表征手段对该现象产生的原因进行了深入分析。在锂离子长期脱嵌过程中材料中会形成具有非化学计量比尖晶石样特征的“结构域”，而在长程范围内材料体相的立方无序岩盐相仍然存在。这种独特的重排行为会使得锂离子能够沿着三维连接的离子通道进行传输，从而导致电压曲线发生显著的改变。

参考文献

Juhyeon Ahn et al, Exceptional Cycling Performance Enabled by Local Structural Rearrangements in Disordered Rocksalt Cathodes, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200426

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202200426