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富鋰和富錳層狀氧化物（LMRO）因其高比容量和成本效益而被認為是鋰離子電池（LIB）的理想陰極材料。然而，LMRO仍面臨許多挑戰，例如錳在電解質中的溶解以及不可逆氧氣氧化還原反應釋放氧氣，導致結構退化和電壓衰減，從而降低能量密度。近日，首爾大學Kyu Tae Lee報道了硫化物基全固態電池（ASSB）中具有優異容量保持和電壓衰減的納米結構富鋰和富錳層狀氧化物的電化學行為。

本文要點：

1) 與傳統的LIB相比，納米結構的LMRO在ASSB中與硫化物基固體電解質表現出優異的電化學相容性。納米結構LMRO表現出優異的容量保持率（在30°C下1300次循環后為97.1%），電壓衰減得到顯著抑制。

2) 此外，根據復合陰極中的電化學相互作用，作者探索了LMRO內Li₂MnO₃疇的初始電化學活化。在高溫下，由于LMRO釋放氧氣驅動的Li₆PS₅Cl固體電解質化學氧化，界面降解加速。為了解決這個問題，LMRO表面通過酯化用巰基乙酸改性，抑制了Li6PS5Cl的界面降解，并實現在60°C下500次循環內保持穩定的容量。

參考文獻：

Gawon Song et.al Mechano-Electrochemical Behavior of Nanostructured Li- and Mn-Rich Layered Oxides with Superior Capacity Retention and Voltage Decay for Sulfide-Based All-Solid-State Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI:10.1002/aenm.202403374

https://doi.org/10.1002/aenm.202403374