轨道相互作用抑制高压聚阴离子正极材料结构畸变

本文针对高电压氟化磷酸钒钾(KVPO4F)正极材料在循环过程中出现的结构畸变问题展开研究。背景方面，电极材料的结构畸变会导致电池循环过程中结构退化和容量衰减，但其根本机制尚不明确。研究目的旨在揭示KVPF正极结构退化的根本机制，并开发一种在循环过程中畸变尽可能小的高电压聚阴离子正极。研究发现八面体畸变是性能失效的关键因素，弱轨道相互作用导致微应变积累。通过引入低能级Mn增强与配体轨道的杂化，形成稳定的八面体结构，显著抑制了结构畸变。结论表明，调节轨道相互作用可有效减少八面体畸变，在4.95V高截止电压下经过500次循环后仍能保持84.4%的容量保持率，为高电压正极材料的设计提供了新思路。