伯克利Ceder团队Nature Nanotechnology: 高性能大顆粒尺度锰基部分无序尖晶石型锂离子正极材料

本文介绍了UC Berkeley的Gerbrand Ceder教授和蔡子健博士在Nature Nanotechnology上发表的研究，展示了如何通过锰阳离子的迁移性在大颗粒尺寸的锰基正极材料中形成独特的纳米微观结构，从而增强其电化学性能。研究通过原子分辨率STEM、四维扫描电子纳米衍射和原位XRD技术，发现部分脱锂的高锰含量无序岩盐正极材料在轻微加热后会形成3至7纳米大小的部分有序尖晶石结构域的纳米结构。这种纳米结构消除了常规尖晶石在3V附近存在的不利两相锂化反应，将其转化为固溶体，从而提高了材料的倍率性能和放电容量。研究还展示了这种材料在平均初级颗粒尺寸约为5微米的部分无序材料中提供了200 mAh/g的放电容量，扩展了高性能锰基正极材料的合成策略，并提供了关于纳米工程尖晶石类相结构的见解。