在所有锂离子电池插层正极中,由于阳离子和阴离子氧化还原化学的共同作用,Li-Mn-O层状氧化物以最低的成本提供最高的初始能量密度。然而,由于高电位(>4.5 V)下连续晶格O损失导致较差的循环能,阻碍了其实际应用。基于此,北京大学潘锋、张明建、李舜宁,国家加速器同步光源II Ge Mingyuany以及南方科技大学谢琳等人采用离子交换法成功制备了一种新型的层状尖晶石双相配合物Li-Mn-O纳米杂化正极,该正极具有层状纳米域和尖晶石纳米结构域的均匀和连贯集成。图1. Li-Mn-O正极的电化学性能研究表明,该正极具有纳米尺度的层状尖晶石复合结构。引入的尖晶石纳米结构域抑制了层状纳米结构域中氧空位在高电位下的迁移率,使LS-LMO阴极能够以>440 mA h g-1的超高初始容量实现出色的长循环稳定性。简而言之,通过纳米级的层状尖晶石相配合物,通过层状尖晶石相配合物,LS-LMO在纳米尺度上表现出比基准层状Li2MnO3正极更好的循环性能和更高的倍率性能,表明这种纳米杂化结构在增强电化学方面取得了巨大成功,同时为通过纳米相复合策略开发高性能正极开辟了一条新途径。图2. 层状/尖晶石相络合物的可逆O氧化还原Stabilizing a Li-Mn-O Cathode by Blocking Lattice o Migration through a Nanoscale Phase Complex,ACS Energy Letters 2023 DOI:10.1021/acsenergylett.2c02507