【锂电】AM：锂离子电池高容量部分有序正极的纳米复合工程

了解晶体结构中的局部阳离子有序性及其与电化学性能的相关性已经推进了用于锂离子电池的高能富锰阴极材料的开发，特别是富锂和富锰层状阴极(LMR，例如Li _1.2 Ni _0.13 Mn _0.54 Co _0.13 O ₂ )，其被认为是具有C2/m Li ₂ MnO ₃ 型中程有序性(MRO)的纳米复合层状材料。此外，发现高容量锰基无序岩盐(DRX)阴极(例如，Li _1.2 Mn _0.4 Ti _0.4 O ₂ )中的Li传输速率受阳离子的短程有序(SRO)影响，强调了在设计高能材料中设计局部阳离子有序的重要性。

蔚山科学技术院Dong-Hwa Seo、Hyun-Wook Lee和麦克吉尔大学Jinhyuk Lee等 揭示了由尖晶石相、DRX相和层状相的不同畴构成的超高容量部分有序阴极(例如，Li _1.68 Mn _1.6 O _3.7 F _0.3 )的纳米复合、异质性质(如在LMR发现的MRO)，这与传统的单相DRX阴极相反。

本文要点：

（1） 这种有序性的多尺度理解有助于通过Ti掺杂对纳米复合材料进行工程设计，改变颗粒内特性，以增加岩盐相的含量和颗粒内的不均匀性。该策略显著提高了Mn-和O-氧化还原过程的可逆性，以增强部分有序DRX阴极的循环稳定性（容量保持率提高近~30%）。

（2） 作者的工作揭示了纳米复合材料工程对开发超高性能、低成本锂离子阴极材料的重要性。

参考文献:

Lee, E., Wi, T.-U., Park, J., Park, S.-W., Kim, M.-H., Lee, D.-H., Park, B.-C., Jo, C., Malik, R., Lee, J.H., Shin, T.J., Kang, S.J., Lee, H.-W., Lee, J. and Seo, D.-H. (2023), Nanocomposite Engineering of a High-capacity Partially Ordered Cathode for Li-ion Batteries. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2208423.

DOI: 10.1002/adma.202208423

https://doi.org/10.1002/adma.202208423

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