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提高鋰離子電池能量密度的關鍵是在正極中加入高含量的可提取鋰。不幸的是，這極具挑戰性，包括結構不穩定和運行中的不可逆化學反應。

加拿大滑鐵盧大學陳忠偉、勞倫斯伯克利國家實驗室楊萬里、中科院物理所蘇東等報告了一種新型的超高鋰化合物：Li_4+xMoO₅F_x（x=1、2和3）用于正極，其具有前所未有的電化學活性鋰水平（每式>3個Li⁺），可提供高達438 mAh g^-1的可逆容量。

圖1. 超高鋰巖鹽型氧氟化物

研究顯示，在脫鋰過程中，其結構通過氟的取代和高度共價的Mo-O鍵得到穩定，而電荷則主要通過O^2-/O^n-（n<2）陰離子氧化還原來補償。由于每式3.8個Li⁺的空前脫/嵌水平，該化合物提供了438 mAh g^-1的可逆容量，這在嵌入型正極材料中處于最高水平。

此外，與傳統超高鋰化合物的純鋰構型中不穩定的陰離子氧化反應相反，作者揭示了Li_4+xMoO₅F_x中O-Li₆離子的過度氧化被氟化的”還原效應 “所抑制，它降低了O-Li₆離子的氧化狀態并使O^2-/O^n-反應成為可能。

圖2. Li_4+xMoO₅F_x（x=1，2和3）的電化學性能

另外，雖然RIXS揭示了可逆的氧氧化還原反應的明顯特征，但DEMS結果顯示只有可忽略不計的O₂釋放。作者認為這與Mo基無序巖鹽體系和非常高的氟化水平有關。這一發現為突破目前鋰離子電池系統的容量限制提供了機會，將電化學活性正極材料圖擴展到超高鋰范疇，并且F-離子替代的策略可以應用于設計在反復鋰脫/嵌中具有穩定結構的正極材料。

圖3. 循環時的相和結構演變

Fluorinated Rocksalt Cathode with Ultra-high Active Li Content for Lithium-ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2022. DOI: 10.1002/anie.202212471

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?陳忠偉/楊萬里/蘇東Angew：具有438 mAh/g超高容量的嵌入型正極！

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