高压LiCoO2（LCO）由于其高比容量而受到人们的极大关注，但它存在氧释放、结构退化和容量快速下降的问题。而这些问题源于其高电压下触发的氧阴离子氧化还原（OAR）具有较差热力学和动力学。近日，中国科学院Liu Xiangfeng通过原子工程高自旋LCO证明了只有Co氧化还原的调谐氧化还原机制。
本文要点：
1) 作者发现，高自旋Co减少了Co/O带的重叠，消除了O3→ H1–3的不利相变，延缓了O 2p带超过费米能级，并导致高电压下O→ Co的过量电荷转移。该功能本质上促进Co氧化还原并抑制O氧化还原，从根本上解决了O2释放和耦合有害Co还原的问题。
2) 此外，由于慢OAR的抑制和快Co氧化还原的激发，Co/O氧化还原中心的不同动力学引起的化学机械异质性和慢O氧化还原动力学限制的较差速率性能同时得到改善。调制LCO具有216 mAh g–1（1C）和195 mAh g-1（5C）的超高速率容量，以及90.4%（100次循环时）和86.9%（500次循环）的高容量保持率。
Jicheng Zhang et.al Reducing Co/O Band Overlap through Spin State Modulation for Stabilized High Capability of 4.6 V LiCoO2 JACS 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c01128
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01128
