缺陷型CaMn2O4-δ的固溶特性及其在高温热化学储能中的应用潜力

（编辑推荐）本研究突破性地揭示了marokite型CaMn2O4-δ在x=0-0.15范围内形成固溶体的特性，通过XRD、Raman和XANES等表征技术证实其阳离子缺陷与氧空位可显著调控氧化还原性能，为拓展非钙钛矿型热化学储能（TCES）材料体系提供了新思路。

　　

亮点

缺陷型Ca_0.95Mn₂O_4-δ展现出优异的热稳定性，其独特的阳离子空位和氧空位协同作用为开发新一代热化学储能材料开辟了道路。

结论

本研究通过高温固相反应系统探索了CaCO₃与锰氧化物的相互作用。在CaCO₃-MnO₂和CaCO₃-Mn₃O₄体系中均观察到向CaMn₂O₄和CaMnO₃的相转变。其中marokite型材料在x=0.05-0.15范围内形成单相固溶体Ca_1-xMn₂O_4-δ，钙缺陷和氧空位的存在导致晶格参数收缩。通过同步辐射X射线吸收谱（XANES）等先进表征技术，揭示了局部结构畸变如何显著影响材料的氧化还原动力学特性。这些发现突破了传统钙钛矿型CaMnO_3-δ材料的热分解限制，为设计具有定制化热化学储能性能的缺陷工程材料提供了重要依据。