富锂层状氧化物阴极中氧化晶格氧积累引起的放电深度相关的容量衰减

主要观点总结

该文章主要介绍了富锂层状氧化物阴极（LRLO）在锂离子电池中的表现及其失效机制。特别是针对实际应用中的低放电深度（LDOD）循环场景，揭示了LRLO在LDOD循环下快速容量衰减的原因，是由于阴离子氧化还原活性积累导致的。对此进行了系统的表征，全面阐明了不同DOD循环过程中阴离子氧化还原活性积累、电荷补偿机制、结构演变和表面恶化之间的构效关系。研究成果以《深度放电深度依赖的容量衰减》为题发表在国际知名学术期刊上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

富锂层状氧化物阴极（LRLO）被认为是最有前途的锂离子电池正极材料候选者之一。然而，实际应用中的低放电深度（LDOD）循环场景的失效机制尚未得到充分研究。

关键观点2: 主要工作

揭示了LRLO在LDOD循环下快速容量衰减的原因，是由于阴离子氧化还原活性积累导致的。对此进行了系统的表征，全面阐明了不同DOD循环过程中阴离子氧化还原活性积累、电荷补偿机制、结构演变和表面恶化之间的构效关系。

关键观点3: 研究成果

发现激活的阴离子氧化还原活性积累会导致过渡金属层中的结构变化，加剧容量衰减。此外，还发现了阴离子氧化还原活性的增加不仅加剧了阴极的不稳定性，还导致了活化的氧和相关副产物的穿梭效应，导致软包型全电池中的锂损失。提出了相应的改性策略来提高阴极稳定性。

关键观点4: 研究影响

该研究成果为富锂层状氧化物阴极的改进和实际应用提供了重要的理论依据和指导，有助于加速LRLO的产业化应用。

文章预览

【研究背景】 富锂层状氧化物阴极 （LRLO） 被广泛认为是锂离子电池中下一代正极材料极具前景的候选者。然而，目前大部分研究仅限于高放电深度（HDOD）步骤下的实验室级性能优化，对实际应用下的失效机制的关注有限。特别是，在实际工业应用中，缺乏对低放电深度（LDOD）循环场景的日历寿命和退化机制的评估。根据宁德时代的内部信息显示，在相同的上限电压（UCV）下，LRLO在LDOD循环中表现出比HDOD循环更为明显的容量加速衰减现象，这种异常衰减根植于LRLO与NCM截然不同的固有属性-阴离子氧化还原。因此，LRLO必须建立性能衰减与阴离子氧化还原活性积累之间的明确相关性，从而加速LRLO的产业化应用。 【工作介绍】 近日，厦门大学乔羽教授课题组和宁德时代合作，首次批判性地揭示了LRLO在LDOD（一种更实际的充电/放电应用场景）下的快速 ………………………………