在商业化的Li离子电池中，过度锂化导致产生内部短路、电极结构变化将导致安全问题。

有鉴于此，深圳大学王振波、萨斯喀彻温大学Jigang Zhou、Jian Wang等报道研究LiCoO₂/石墨袋装电池的过度放电机理过程，并且从空间分辨率的角度研究LiCoO₂电极的形貌、表面相、局部电子结构。通过同步辐射X射线表征技术和Raman分布图、计算模拟波谱分析，作者发现过度锂化效应是一种表面现象，其中伴随着Co元素的还原、表面结构转变为Li₂CoO₂/Co₃O₄/CoO/Li₂O复杂晶相。

本文要点：

(1)

研究发现，这种表面化学组分的改变与LiCoO₂颗粒的内部、表面暴露晶相有关，而且与粘结剂/导电性添加剂的空间分布有关。

理论计算结果说明，Li₂CoO₂相比LiCoO₂的导电性/离子导电性更低。

这项关于电极的表面研究展示了同步辐射X射线表征技术在研究化学组分的空间分布异质性的作用。

(2)

通过X-PEEM、XANES、Raman成像等表征技术研究商业化的LiCoO₂/石墨电池的LiCoO₂电极界面的充放电，因此揭示过放电过程的机理。对过放电的表界面形貌、表面相、局部电子结构、元素价态、添加剂效应有关异质性深入研究。结合实验表征和理论计算，发现了LiCoO₂在过放电条件在界面形成分布不均匀的Li₂CoO₂/Li₂O/Co₃O₄/CoO相，其分布情况与LiCoO₂的粒径、深度、暴露晶面有关，与粘结剂/导电添加剂有关。

参考文献

Sun, G., Yu, FD., Lu, M. et al. Surface chemical heterogeneous distribution in over-lithiated Li_1+xCoO₂ electrodes. Nat Commun 13, 6464 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34161-4

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34161-4