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臥龍崗大學郭再萍等AM：顯著增強高壓LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)正極循環穩定性

循環過程中正極材料的結構不穩定性阻礙了可靠、安全的高能量密度鋰離子電池的發展，這是由于在高工作電壓下發生了有害的相變，同時過渡金屬溶解導致活性物質的損失。

近日，澳大利亞臥龍崗大學郭再萍（通訊作者）和Wei Kong Pang（通訊作者）等人從電池材料的基本結構/功能關系出發，以高壓LiNi_0.5Mn_1.5O₄(LNMO)正極為代表，有目的地對電極材料結構進行結晶學定點結構工程。

尖晶石材料的形貌和結構表征

作者成功地將高壓下發生的有害兩相反應轉變為優先固溶體反應，并顯著抑制了Mn從LNMO結構中的損失。改性后的LNMO材料在1 C時保持了99%的理論比容量，1500次和3000次循環后分別保持了初始容量的87.6%和72.4%。

這種材料的問題追蹤現場結構定制將促進鋰離子電池高能量密度材料的快速發展。

Sb002-LNMO樣品的X射線吸收光譜(XAS)

不同LNMO尖晶石的1 C循環性能及相應的充放電曲線

Crystallographic-Site-Specific Structural Engineering Enables Extraordinary Electrochemical Performance of High-Voltage LiNi_0.5Mn_1.5O₄ Spinel Cathodes for Lithium-Ion Batteries(Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202101413)

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