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無序巖鹽一直被當(dāng)作一種潛在的突破性正極材料被廣泛研究，這種材料可用于鋰離子電池，也是為手機(jī)、電動(dòng)汽車和可再生能源存儲(chǔ)等各種應(yīng)用創(chuàng)造低成本、高能量存儲(chǔ)的關(guān)鍵。

在此，牛津大學(xué)Peter G. Bruce，Robert A. House等人使用兩種無序的巖鹽鋰錳氟氧化物。研究顯示，Li₃Mn₂O₃F₂通過Mn²⁺/Mn⁴⁺氧化還原儲(chǔ)存電荷；Li₂MnO₂F中電荷儲(chǔ)存涉及Mn³⁺/Mn⁴⁺和氧氧化還原。

此外，在Li₂MnO₂F和Li₃Mn₂O₃F₂中都存在電子電阻表面層的循環(huán)生長，且在O-氧化還原存在的情況下更為明顯。該種電阻表面抑制了粒子之間的電子接觸，導(dǎo)致電壓極化和容量損失。

圖1. Li₃Mn₂O₃F₂與Li₂MnO₂F的電化學(xué)性能

總之，該工作提出了兩種新型無序的巖鹽鋰錳氟氧化物并對其容量和電壓衰減機(jī)制進(jìn)行了探究。研究顯示，在該材料中，顆粒表面的 Mn 在循環(huán)過程中變得更加還原且電化學(xué)不活躍，并且可形成含有 LiF 和其他氟化物質(zhì)（CF 或 LixPOyFz）的 CEI 層。這種電阻更大的表面會(huì)產(chǎn)生更高的過電勢，從而導(dǎo)致容量和電壓損失。

?此外，Li₂MnO₂F 中捕獲O₂?的形成和還原在最初的幾個(gè)循環(huán)中逐漸減少。O-氧化還原還導(dǎo)致 Li₂MnO₂F 比 Li₃Mn₂O₃F₂?形成更厚的 CEI 層。因此，該工作為新型無序的巖鹽正極材料的開發(fā)提供了指導(dǎo)。

圖2. 電池性能

Factors affecting capacity and voltage fading in disordered rocksalt cathodes for lithium-ion batteries,?Matter?2024 DOI: 10.1016/j.matt.2024.11.032

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2025/02/25/6889e0b7bc/

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