作为基准阴极材料的Li[Li_xNi_yMn_zCo_{1−x−y−z}]O₂（富锂NMC）由于其阴离子氧化还原化学产生的高容量而受到极大关注。尽管它们的阴离子氧化还原机制已经得到了大量研究，但阳离子氧化还原过程的作用仍不明确，从而阻碍了性能的进一步提高。在这里，法兰西公学院Jean-Marie Tarascon通过对两种典型化合物Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂和Li_1.2Co_0.4Mn_0.4O₂的综合研究，解耦了富锂NMC中镍和钴的影响。

本文要点：

1) 作者发现，在阳离子氧化还原过程中产生的Ni^3+/4+和Co⁴⁺都是通过配体到金属的电荷转移过程来触发氧氧化还原的中间物种。然而，在介导配体到金属电荷转移的动力学方面，钴比镍更具优势，因为它有利于更多的过渡金属迁移。

2)因此，导致更少的阳离子氧化还原和更多的O₂释放，以及更差的循环性能和电压衰减。该工作强调了富锂NMC的成分优化途径，即从使用钴转向使用镍，从而为高容量阴极设计提供重要指导。

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Biao Li et.al Decoupling the roles of Ni and Co in anionic redox activity of Li-rich NMC cathodes Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01679-x

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01679-x