富鋰無序巖鹽（DRX）材料因其高容量、高能量密度以及有望擺脫對鈷和鎳的依賴，成為極具潛力的下一代鋰離子電池正極材料。然而，由于其較低的鋰離子擴散率，DRX材料通常需要粉碎成納米顆粒才能實現高性能。鑒于此，美國勞倫斯伯克利國家實驗室Gerbrand Ceder等展示了一種突破該限制的新策略：通過設計合成具有部分無序結構的氧化物，其結構介于有序層狀和完全無序之間，呈現出不同程度的局部（無序）有序性。
本文要點：
（1）這種獨特結構能激活新的鋰離子擴散通道，改善滲透和傳輸性能。該策略使得具有大尺寸微米級顆粒的材料能夠通過高度可逆的Cr3+/6+和氧氧化還原反應獲取大量鋰離子，首次放電容量達到286 mAh g?1（881 Wh kg?1）。
（2）通過用多種金屬混合物替代鈦，進一步改善了鋰離子滲透網絡，這種替代似乎通過晶格畸變局部降低了遷移勢壘。研究證實，化學成分的精準調控（特別是具有空d軌道金屬的含量）是控制無序程度、緩解循環過程中電壓衰減和滯后增長的關鍵因素。
M. Mo?dzierz, T. Holstun, Z. Cai, G.-H. Lee, H.-M. Hau, X. Yang, Y. Chen, P. Czaja, W. Yang, K. ?wierczek, G. Ceder, Tuning Cation (Dis)Order in Cr-Based Li-Excess Oxide Cathode Materials to Improve Li+ Transport Properties. Adv. Energy Mater. 2025, 2502157.
https://doi.org/10.1002/aenm.202502157
