主要观点总结
本文研究了层状富锂过渡金属氧化物（LRTMO）在电化学循环中的结构演变和失效机制。通过整合软X射线显微成像、同步加速器的软X射线显微成像等先进分析技术，发现了颗粒内部的不均匀反应和结构变化途径。氧缺陷在缓慢和快速电化学过程中产生，主导了失效过程。研究还发现，动力学和动态效应是决定失效途径的主要因素。这些发现将有助于设计具有稳定和高效阳离子和阴离子氧化还原过程的高性能正极材料。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
层状富锂过渡金属氧化物是高能量密度锂电池的有前景的正极候选材料，但在实际应用中面临容量逐渐衰减和电压降低的问题。
关键观点2: 研究问题
本文整合了从单个原子到二次颗粒的形态、结构和氧化态演变的分析，以揭示LRTMO在电化学循环中的失效机制。
关键观点3: 研究方法和结果
通过纳米尺度到微米尺度的表征，本文识别出了与颗粒内不均匀反应相关的不同结构变化途径。氧缺陷主导了失效过程，表面氧释放和体相中的局部扩散是电压衰减的主要原因。快速循环率下，晶格位移/应变的累积和有限的离子扩散是容量衰减的主要原因。
关键观点4: 总结与展望
软X射线显微成像技术有助于揭示LRTMO在电化学循环中的化学反应过程。抑制LRTMOs失效的策略应侧重于反应均匀性、晶格稳定性和主结构中的离子扩散性。本文的见解将激发设计高性能正极材料的新思路。
关键观点5: 业务介绍和特色
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文章预览
▲第一作者：Zhimeng Liu, Yuqiang Zeng, Junyang Tan, Hailong Wang 通讯作者：Jun Lu，Jie Li，Yuanjing Lin，Xin He 通讯单位：浙江大学，德国明斯特大学，南方科技大学，四川大学 DOI：10.1038/s41565-024-01773-4 （点击文末「阅读原文」，直达链接） 研究背景 层状富锂过渡金属氧化物是高能量密度锂电池的有前景的正极候选材料，因为它们的氧化还原反应既涉及过渡金属阳离子也涉及氧阴离子。然而，它们的实际应用受到了容量逐渐衰减和电压降低的阻碍。虽然氧气损失和相变被认为是主要因素，但结构退化、化学重排、动力学和热力学效应仍然不清楚。 研究问题 本文整合了从单个原子到二次颗粒的形态、结构和氧化态演变的分析。通过进行纳米尺度到微米尺度的表征，本文识别出了与颗粒内不均匀反应相关的不同结构变化途径。通过缓慢的电化学激活在整
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