Local structure adaptability through multi cations for oxygen redox accommodation in Li-Rich layered oxides
Local structure adaptability through multi cations for oxygen redox accommodation in Li-Rich layered oxides
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通过多阳离子实现富锂层状氧化物中氧氧化还原调节的局部结构适应性
DOI：
10.1016/j.ensm.2019.07.032
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发表时间：
2020-01
影响因子：
20.4
通讯作者：
Chen Liquan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Enyue;Zhang Minghao;Wang Xuelong;Hu Enyuan;Liu Jue;Yu Xiqian;Olguin Marco;Wynn Thomas A.;Meng Ying Shirley;Page Katharine;Wang Fangwei;Li Hong;Yang Xiao-Qing;Huang Xuejie;Chen Liquan
稳定晶格氧氧化还原（l-OR）是锂离子电池富锂层状氧化物正极材料实现高能量密度的关键因素。然而，这些材料中对氧氧化还原的独特局部结构响应，导致能量低效和滞后，仍然难以捉摸，阻碍了它们的潜在应用。通过将最先进的中子对分布函数与晶体轨道重叠分析相结合，我们直接观察到源自潜在 O-O 化学键的独特局部结构适应。根据我们的模型化合物Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2中多过渡金属的性质，结构适应性进行了优化，它适应氧氧化还原，同时保留了整体层状结构。这些发现不仅增进了对l-OR的理解，而且为合理设计具有可逆且稳定的l-OR的高能量密度正极材料提供了新的视角。
Stable lattice oxygen redox (l-OR) is the key enabler for achieving attainable high energy density in Li-rich layered oxide cathode materials for Li-ion batteries. However, the unique local structure response to oxygen redox in these materials, resulting in energy inefficiency and hysteresis, still remains elusive, preventing their potential applications. By combining the state-of-the-art neutron pair distribution function with crystal orbital overlap analysis, we directly observe the distinct local structure adaption originated from the potential O–O chemical bonds. The structure adaptability is optimized based on the nature of multi transition metals in our model compound Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2, which accommodates the oxygen redox and at the same time preserves the global layered structure. These findings not only advance the understanding of l-OR, but also provide new perspectives in the rational design of high-energy-density cathode materials with reversible and stable l-OR.
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影响因子：
16.6
作者：
Gent WE;Lim K;Liang Y;Li Q;Barnes T;Ahn SJ;Stone KH;McIntire M;Hong J;Song JH;Li Y;Mehta A;Ermon S;Tyliszczak T;Kilcoyne D;Vine D;Park JH;Doo SK;Toney MF;Yang W;Prendergast D;Chueh WC
通讯作者：
Chueh WC
DOI：
10.6023/a13121211
发表时间：
2014
期刊：
化 学 学 报
影响因子：
--
作者：
陈旭成;赵爱武;高倩;甘自保;陶文玉
通讯作者：
陶文玉
影响因子：
41.2
作者：
Hong, Jihyun;Gent, William E.;Chueh, William C.
通讯作者：
Chueh, William C.
影响因子：
3.7
作者：
Koga, H.;Croguennec, L.;Belin, S.
通讯作者：
Belin, S.
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Y. Meng;G. Ceder;C. Grey;W. Yoon;M. Jiang;J. Bréger;Y. Shao-horn
通讯作者：
Y. Meng;G. Ceder;C. Grey;W. Yoon;M. Jiang;J. Bréger;Y. Shao-horn