随着对一次充电行驶数百英里电动汽车的需求增加，需要新的方法来克服可充电电池能量密度的限制。可逆阴离子氧化还原反应的出现为实现这一目标提供了一个有效方向；然而，这一过程对电池性能既有积极影响，也有消极影响。近日，北京科技大学Zhan Chun、阿贡国家实验室Khalil Amine综述研究了可充电电池中协同阳离子与氧氧化还原的相关性。

本文要点：

1) 虽然阴离子氧化还原通常会导致更高的容量，但它也会导致一些不利的影响，如电压衰减、电压滞后、动力学迟缓和氧气损失。然而，具有拓扑化学趋势阳离子的引入为实现具有改进动力学的长期氧氧化还原创造了一条有效途径。阳离子在晶体结构中充当支柱，同时可以通过对电子结构的影响与氧相互作用，从而影响氧的氧化还原过程。

2) 作者深入研究了氧氧化还原的基本物理和化学特性，并在原子和电子尺度上阐明了阳离子在这一过程中发挥的关键作用。此外，作者对聚阳离子体系进行了系统总结，重点介绍了它们的电化学性能，以便为下一代阴极材料的发展提供指导。

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Shiqi Wang et.al Correlating concerted cations with oxygen redox in rechargeable batteries Chem. Soc. Rev. 2024

DOI: 10.1039/D3CS00550J

https://doi.org/10.1039/D3CS00550J