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研究高容量富鋰正極材料對于發(fā)展高能量密度、低成本動力電池具有重要促進(jìn)作用。如何進(jìn)一步抑制氧的釋放，提高安全性是這類高比容量正極材料商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。北京大學(xué)工學(xué)院夏定國課題組對富鋰正極材料開展多年的研究，取得新的進(jìn)展。主要工作包括：

研究氧的局部對稱性與陰離子氧化還原穩(wěn)定性的關(guān)系，通過層內(nèi)無序?qū)崿F(xiàn)氧的局部對稱性調(diào)控，提出一種新的陰離子氧化還原結(jié)構(gòu)響應(yīng)模式，發(fā)現(xiàn)對稱性調(diào)制后，富鋰材料在充放電過程中沒有發(fā)生釋氧，具有良好的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。（Nat. Commun.，　Fanghua Ning, Biao Li, Jin Song, Yuxuan Zuo, Huaifang Shang, Zimeng Zhao, Zhen Yu, Wangsheng Chu,* Kun Zhang, Guang Feng, Xiayan Wang,* Dingguo Xia,*　2020, 11, 4973. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18423-7）。

制備了O2型全錳基Li0.78[Li0.24Mn0.76]O2納米線， 激活穩(wěn)定的陰離子氧的氧化還原反應(yīng)，阻止氧氣釋放和層狀到尖晶石的轉(zhuǎn)變，提升充放電循環(huán)可逆性。在15C的高電流率下仍可提供200毫安時的可逆容量（Nano Letters，Shang, HF; Zuo, YX; Shen, FR; Song, J; Ning, FH; Zhang, K; He, LH*; Xia, DG*，2020, 20, 8）。

通過將Mn層層內(nèi)Li/Mn無序化，制備具有R m對稱性的Li–Mn–O富鋰正極材料。在250 mA g

提出基于電解質(zhì)陰離子的氧化還原贋電容，通過接力鋰的插層反應(yīng)來提升容量和能量密度，具有良好的動力學(xué)和充放電循環(huán)穩(wěn)定性，提出高安全性高容量正極材料實(shí)現(xiàn)新途徑（Nano Energy, Li, B; Wang, YF; Jiang, N; An, L; Song, J; Zuo, YX; Ning, FH; Shang, HF; Xia, DG*，Nano Energy ，2020，72，104727）。

陰離子氧化還原Telescopic O-TM–O結(jié)構(gòu)響應(yīng)模式

上述工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部重大研究計劃、北京市自然科學(xué)基金、先進(jìn)電池材料理論與技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的資助。