3d过渡金属层状氧化物中氧阴离子氧化还原(OAR)的可逆性是其在可持续电池实际应用中的关键。然而,在长期电池运行过程中,阳离子结构有序化对OAR可逆性的影响机制仍不明确。在此,华东师范大学Li Chao通过比较带状P2-和P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2结构,来探索OAR的结构稳定性和长期可循环性之间的不一致性。
本文要点:
1) 脱附的P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中形成O型结构域的“少Li多Na”特征为带状结构的重建提供了驱动力,而脱附的P2-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中形成的“多Li少Na”特征则没有,从而使P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2结构具有更好的稳定性和良好的局部Mn−O配位可逆性。
2) 此外,作者揭示了在P3-Na0.6Li0.2Mn0.8O2中发生的带状结构渐进损失和伴随的缓慢局部结构重排将导致比P2-Na0.6Li0.2Mn0.8O2更差的OAR可循环性。因此,Li+的可逆平面外位移决定了OAR的可循环性,而不是结构的稳定性。
Hui Liu et.al Inconsistency between superstructure stability and long-term cyclability of oxygen redox in Na layered oxides EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02915H
https://doi.org/10.1039/D3EE02915H