富Li层状氧化物通常具有较差的动力学、严重的电压衰减和容量衰减。厦门大学彭栋梁、谢清水与武汉理工麦立强团队表明可以通过长期忽略的Li缺陷方法--简单地降低锂含量来解决这些问题。

研究者设计出这样的结构：具有锂空位的富锂层状氧化物（LLLO），其中表面受尖晶石相保护，而内部是层状结构。锂层中存在中等的锂空位和镍离子掺杂，其中，由于提高扩散系数和降低成本，锂空位是优先的。适当的锂空位不仅可以改善动力学特征，还可诱导表面进行原位尖晶石的涂覆和内部大量镍的掺杂。镍掺杂可以稳定晶体结构，由于锂空位导致的原位尖晶石涂层可以保护材料免受电解质的侵蚀并抑制表面晶格氧的释放。LLLO中锂仅占83.5at.％。

因此，设计的Li_1.098Mn_0.533Ni_0.113Co_0.138O₂正极具有改善的初始库仑效率，优异的倍率性能，大大抑制电压衰减和出色的长期循环稳定性。在1 C（250 mA g^-1）下初始放电比容量为193.9 mAh g^-1，500次循环后容量保持率为93.1％，平均电压超过3.1 V，10 C时的放电容量可高达132.9 mA h g^-1。

Pengfei Liu, Hong Zhang, Wei He, Tengfei Xiong, Yong Cheng, Qingshui Xie, Yating Ma, Hongfei Zheng, Laisen Wang, Zi-Zhong Zhu, Yong Peng, Liqiang Mai, Dong-Liang Peng, Lithium Deficiencies Engineering in Li-Rich Layered Oxide Li1.098Mn0.533Ni0.113Co0.138O2 for High Stability Cathode. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b04974

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b04974