NaxMnO2和LixMnO2之間不同的ARR行為

近年來(lái)，陰離子氧化還原反應(yīng)（ARR）因其在提高鋰/鈉離子電池（LIBs/SIBs）正極材料可逆容量方面的潛力而受到廣泛關(guān)注。然而，對(duì)其活化機(jī)制的理解仍然受到對(duì)潛在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的不充分掌握的限制。

武漢大學(xué)曹余良教授等設(shè)計(jì)了一系列Mg/Li/Zn取代的NaxMnO2和LixMnO2正極材料來(lái)研究它們的ARR行為。

本文要點(diǎn)： （1）研究發(fā)現(xiàn)，ARR只能在LixMnO2中被激活，而在Mg和Zn中不能被激活，而所有Mg/Li/Zn取代的NaxMnO2正極材料都具有ARR活性。將從頭計(jì)算與實(shí)驗(yàn)XRD相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)Li和Na正極之間如此巨大的差異與動(dòng)力學(xué)方面Mg2+從過(guò)渡金屬(TM)層遷移到堿金屬(AM)層密切相關(guān)。

（2）基于這些發(fā)現(xiàn)，作者首次提出了一種離子遷移機(jī)制來(lái)解釋NaxMnO2和LixMnO2之間不同的ARR行為，不僅可以從動(dòng)力學(xué)方面揭示ARR的起源，還可以為開(kāi)發(fā)用于LIBs / SIBs的高容量金屬氧化物正極材料提供新的見(jiàn)解。