3d過渡金屬層狀氧化物中氧陰離子氧化還原(OAR)的可逆性是其在可持續電池實際應用中的關鍵。然而,在長期電池運行過程中,陽離子結構有序化對OAR可逆性的影響機制仍不明確。在此,華東師范大學Li Chao通過比較帶狀P2-和P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2結構,來探索OAR的結構穩定性和長期可循環性之間的不一致性。
本文要點:
1) 脫附的P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中形成O型結構域的“少Li多Na”特征為帶狀結構的重建提供了驅動力,而脫附的P2-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中形成的“多Li少Na”特征則沒有,從而使P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2結構具有更好的穩定性和良好的局部Mn?O配位可逆性。
2) 此外,作者揭示了在P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中發生的帶狀結構漸進損失和伴隨的緩慢局部結構重排將導致比P2-Na0.6Li0.2Mn0.8O2更差的OAR可循環性。因此,Li+的可逆平面外位移決定了OAR的可循環性,而不是結構的穩定性。
Hui Liu et.al Inconsistency between superstructure stability and long-term cyclability of oxygen redox in Na layered oxides EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02915H
https://doi.org/10.1039/D3EE02915H