AEM：通过部分缺锂优化过量锂阳离子无序岩盐正极设计

过量锂无序岩盐（DRXs）是一种很有前途的锂离子电池正极材料，它们能够利用地球上丰富的过渡金属。

近日，劳伦斯伯克利国家实验室Gerbrand Ceder引入了一种基于部分缺锂工程的新策略来优化DRX正极的整体电化学性能。

具体而言，通过使用基于Mn的DRX作为概念验证，研究人员证明了在合成过程中引入阳离子空位（例如，Li_1.3-xMn²⁺_0.4-xMn_3+xNb_0.3O_1.6F_0.4, x = 0, 0.2和0.4）改善了放电容量和速率性能，这是由于在Mn³⁺存在下更有利的短程有序。

研究人员利用密度泛函理论（DFT）计算和蒙特卡罗模拟，结合光谱工具，揭示了引入10%空位（Li_1.1Mn²⁺_0.2Mn³⁺_0.2Nb_0.3O_1.6F_0.4）能够实现Mn²⁺/Mn³⁺氧化还原和优异的Li逾渗。然而，更积极的空位掺杂(例如，在Li_0.9Mn³⁺_0.4Nb_0.3O_1.6F_0.4中20%的空位)，由于导致了富Mn相和富Li相之间的相分离，因此会降低性能。

 

参考文献

Liliang Huang, et al, Optimizing Li-Excess Cation-Disordered Rocksalt Cathode Design Through Partial Li Deficiency, Adv. Energy Mater. 2022

https://doi.org/10.1002/aenm.202202345