锂离子电池富锂锰基正极材料的可控制备

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北京大学工学院课题组在国内较早开展富锂锰基正极材料相关研究，在阴离子氧化还原过程的调制、阴离子电荷补偿机理、阴离子氧化还原过程的激发及阴离子氧化还原富锂锰基材料制备研究中取得了一系列重要进展。该研究构筑了一种O2型具有单层Li2MnO3超结构的富锂材料,可以提供400mAhg可逆容量，能量密度高达1360wh/kg,是目前锂离子电池锰基富锂正极材料最高可逆容量。这种材料通过一个单层的Li2MnO3,激活稳定的阴离子氧的氧化还原反应，形成一个高度可逆充放电循环。

研究阴离子电荷补偿机制,探索可逆性的影响因素，对于下一代新型高比容量锂离子电池正极材料设计与制备具有十分重要的意义。

锂离子电池电极材料的比容量是由氧化还原反应过程中内外电路的电荷转移量决定的，实现多电子转移是提高材料比容量的重要途径之一。锰基富锂正极材料通过阴离子氧化还原反应,为实现这种多电子转移过程提供了可能。虽然阴离子电荷补偿反应提高了材料的比容量，但也带来很多问题，如首次不可逆过程引起首次效率偏低，释氧引起安全性问题，循环稳定性较差以及很大的电压滞后现象。这在某种程度上降低了高比容量带来的优越性。