Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂氧化还原电极比过渡金属氧化物具有更高的能量密度，但是Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂通常表现非常快速的电压衰减，在电池的循环过程中放电电压持续性的减少。最近的相关研究结果显示在第一次充电过程中结构内的O^2-能够氧化生成O₂限域在材料的纳米空隙，并且在随后的放电过程中重新还原为O^2-。

有鉴于此，牛津大学Peter G. Bruce、Robert A. House等报道发现O^2-/O₂氧化还原的可逆性以及O₂损失是导致电池循环容量减少的主要原因。

本文要点

（1）

在电池循环过程中，能够捕获O₂的密闭孔隙变大，这导致更多的捕获O₂无法表现电化学活性。孔隙的尺寸和孔隙的浓度的变化导致颗粒破裂，因此颗粒表面的孔隙打开并释放O₂。

（2）

这项研究说明热力学驱动力生成O₂是导致过渡金属移动、性能孔隙、 Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂氧化还原电极的电压逐步降低的原因。

参考文献

Marie, JJ., House, R.A., Rees, G.J. et al. Trapped O₂ and the origin of voltage fade in layered Li-rich cathodes. Nat. Mater. (2024)

DOI: 10.1038/s41563-024-01833-z
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01833-z