組成為Li1+xMnyM1–x–yO2 巖鹽氧化物（rock salt oxide）（y≥0.5，M=Ti4+和Nb5+）具有合理的價格-性能優勢和非常高的理論容量，是具有前景的Li離子電池電極材料。最近人們在研究中發現Li1+xMnyM1–x–yO2 巖鹽氧化物在開始的充放電循環過程中發生持續的容量增加，這個過程伴隨著形成尖晶石類似的含有“δ相”的結構。
有鑒于此，加州大學Rapha?le J. Clément教授等系統的研究Mn DRX電極在不同脫鋰狀態的結構變化，從而有助于理解電池循環過程中電極材料的結構重排以及δ晶相形成的機理。
本文要點
（1）
作者研究發現DRX起始的結構能夠發生弛豫轉變為δ相，并且隨后導致容量增加。同步輻射表征和中子衍射測試結果驗證了形成δ相結構，其中Li和Mn/Ti陽離子發生選擇性移動到RDX材料中的不同晶體學位點導致結構重排。
（2）
研究發現富含Mn（y≥0.5）的DRX或貧Mn（y<0.5）的DRX結構都在脫鋰后弛豫形成δ相，但是組成不同的DRX在弛豫過程中形成不同結構。理論計算和原位加熱XRD測試進一步驗證說明富含Mn的DRX在結構弛豫過程比缺乏Mn的DRX材料具有更高的驅動力和較低的活化能。這個現象解釋說明了在電池循環過程中，只在Mn富集材料中觀測發現這種結構變化的現象。
參考文獻
Tianyu Li, Tullio S. Geraci, Krishna Prasad Koirala, Arava Zohar, Euan N. Bassey, Philip A. Chater, Chongmin Wang, Alexandra Navrotsky, and Rapha?le J. Clément*, Structural Evolution in Disordered Rock Salt Cathodes, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c04639
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04639
