​AFM：通过氟化实现高成本效益的阳离子无序岩盐正极的稳定循环

最近开发的锂超阳离子无序岩盐（DRXs）表现出极好的化学多样性，可用于开发替代的无钴/镍高能正极。

图1. 用NH₄F前体制备的LMTOF材料的结构特征

劳伦斯-伯克利国家实验室Wei Tong等报告了通过固态反应合成的高氟化DRX正极，Li_1.2Mn_0.6Ti_0.2O_1.8F_0.2，该正极基于低成本和资源丰富的过渡金属。除了传统的LiF，鉴于NH₄F比LiF熔点更低、反应性更强，因此在这项工作中研究了NH₄F作为氟前体。

此外，已经证明在固态反应中使用NH₄F可以成功控制形态和颗粒大小。作者的目的是扩大氟化前体的选择范围，以方便地控制形态和粒度，这对开发实用的DRX正极是至关重要的。

正如预期的那样，使用NH₄F前体导致了更均匀的粒度，而且生产出来的LMTOF正极表现出了显著的电化学性能，初始放电容量为233 mAh g^-1，200次循环后仍可保持200 mAh g^-1。

图2. LMTOF正极的电化学性能

此外，这项工作还利用先进的光谱/显微镜和综合电化学表征技术研究了LMTOF正极在循环时的电荷补偿机制和电化学动力学。

研究显示，这种出色的容量保持归功于利用可逆的锰氧化还原，这是通过高氟化实现的，并确定了NH₄F是生产氟化DRX材料的有效先驱。

作者相信这项工作为进一步优化DRX正极提供了有用的见解，特别是为高能锂离子电池的形态和粒度控制开发了替代的合成方法。

图3. LMTOF正极循环过程中Mn的化学状态

Toward Stable Cycling of a Cost-Effective Cation-Disordered Rocksalt Cathode via Fluorination. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202205972