O2型Li0.75[Li0.25Mn0.75]O2阴极材料的高温循环稳定性突破：层状-隧道核壳结构调控氧氧化还原活性

为解决锂离子电池正极材料在高温下容量衰减的难题，研究人员通过研究O2型Li0.75[Li0.25Mn0.75]O2阴极，发现其原位形成的层状-隧道核壳结构在高温（55°C）下能加速Li+传输并保护氧氧化还原（O-redox）活性，实现300 mAh g?1高容量及75%循环保持率。该研究为无镍/钴锰基高能正极设计提供了新思路。

　　

在锂离子电池领域，高温环境往往加速正极材料的结构崩塌和容量跳水，尤其对依赖阴离子氧氧化还原（O-redox）的富锂锰基氧化物更是致命伤。然而，一项关于O2型Li_0.75[Li_0.25Mn_0.75]O₂的研究却打破了常规认知——这种无镍无钴的正极材料在55°C高温下竟展现出比室温更优异的循环稳定性！

秘密藏在独特的核壳结构中：材料表面自发形成的类菱锰矿（ramsdellite-like）隧道层，其平行排列的一维通道在室温下会阻塞锂离子（Li⁺）的迁移路径，导致动力学迟滞；但当温度升高时，热激活效应如同给Li⁺装上"涡轮增压"，使其快速穿越隧道层。更妙的是，这层"铠甲"始终守护着内部的层状结构，使氧的氧化还原活性免受破坏。

最终，这种材料在高温下爆发出300 mAh g^?1的惊人容量，200次循环后仍有75%容量留存，为开发耐高温、低成本的高能量密度电池点亮了新路径。