高度可逆性酸素アニオンリドックス化学を備えた準秩序のMn豊富なカソッド

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー貯蔵

背景:

• Li-rich Mnベースのカトドのアニオン酸素リドックスは,次世代のリチウムイオン電池に高いエネルギー密度を提供します.
• 従来の方法は酸素の二分化,格子酸素の喪失,高圧で電圧の衰退に苦しんでいます.

研究 の 目的:

• Li-rich Mnベースのカソッドで高度に可逆性のあるアニオン酸素還元化学を達成する.
• 格子酸素の安定性を強化し,サイクル中に不可逆的な構造変化を緩和します.

主な方法:

• 内部と間層のカチオン構造を 設計した.
• 酸化酸素の安定化とペロキソ/スーパーキソ種の形成の抑制を研究した.
• 評価された電気化学性能,回転性,容量保持,および電圧の衰退を含む.

主要な成果:

• 準秩序構造は,格子酸素の安定性を大幅に改善し,酸化酸素を安定させました.
• アニオン酸化還元反応は,深層の解塩状態でも逆転的に進行した.
• カトドは,拡張サイクル後に99%の容量と98%の平均電圧を維持し,例外的なサイクル性を示しました.

結論:

• 準規則的な構造設計は,アニオンリドックスカトドの格子酸素の不安定性を効果的に対処します.
• このアプローチは,リバーシブルな酸素還酸化のための戦略を改革することによって,長寿命,高エネルギー密度のバッテリー材料を可能にします.
• この発見は先端のリチウムイオン電池の開発に 重要な洞察をもたらします