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伯克利國家實驗室/北大ACS Energy Lett.:Li2MO3中不同的氧氧化還原活性

伯克利國家實驗室/北大ACS Energy Lett.:Li2MO3中不同的氧氧化還原活性
Li2MO3(M=過渡金屬)體系是富鋰材料的化合物,被廣泛認為為高能電池提供氧氧化還原。然而,最近的研究表明,在三種代表性的Li2MO3(M=Mn,Ru,Ir)化合物中,在Mn和Ir體系中不發生可逆的氧氧化還原。
伯克利國家實驗室/北大ACS Energy Lett.:Li2MO3中不同的氧氧化還原活性
Li2MO3的形貌、結構和電化學性能
近日,美國伯克利國家實驗室楊萬里(通訊作者),Gao Liu(通訊作者)和北大潘鋒(通訊作者)等人通過高級光譜重新評估Li2RuO3中的氧化還原反應,該光譜顯示Ru氧化還原和高度可逆的O氧化還原。這與Li2MnO3和Li2IrO3系統形成鮮明對比,并總結了Li2Mo3系統在充電過程中的三種不同的氧行為:
(i)Li2MnO3中只有不可逆的氧氧化
(ii)Li2RuO3中可逆的Ru和O氧化還原
(iii)Li2IrO3中僅陽離子氧化還原。這項工作表明過渡金屬及其與氧的耦合對于維持高能電池的可逆氧氧化還原活性的關鍵作用。
伯克利國家實驗室/北大ACS Energy Lett.:Li2MO3中不同的氧氧化還原活性
Li2RuO3在初始循環中的Ru狀態
伯克利國家實驗室/北大ACS Energy Lett.:Li2MO3中不同的氧氧化還原活性
一系列Li2RuO3電極在不同電化學狀態下的O-K mRIXS
Distinct Oxygen Redox Activities in Li2MO3(M = Mn, Ru, Ir)(ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01101)

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