高能量密度高达1100Wh/kg的富锂锰基材料

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【研究背景】 为了满足电动汽车日益增长的动力需求，对锂离子电池用高能量密度和高功率密度电极材料的需求不断增加。以LiCoO 2 , LiFePO 4 等为代表的锂离子电池正极材料已被商用于便携式和动力储能设备中。然而，传统的层状氧化物如富钴LiCoO 2 和富镍LiNi x Mn y Co z O 2 仅依赖于过渡金属氧化还原反应，由于金属钴和镍的资源限制性，面临着价格日益上涨的限制。因此，探索除钴镍以外的富锰电极材料在资源可利用和低成本方面是非常可取的，其中电极材料中Mn占据所有金属质量的80%以上。富氧化还原电对Mn 3+ /Mn 5+ ，及Mn 2+ /Mn 4+ 的特性使得Mn基正极材料可以实现超过300mAh g -1 的电化学容量。然而，众多报导的Mn基正极材料大多面临着结构无序和锂离子混乱排布的问题，这很大程度上导致了较差的Li + 扩散动力学。同时，Mn基正极材料也面临着电化学 ………………………………