南工大陈宇辉/苏州纳米所沈炎宾Nature Chemistry | 揭示电池电极材料中的产气机制！

背景：LiFeₓMn₁₋ₓPO₄正极材料在提升电池安全性、功率密度和成本效益方面潜力显著，但其产气问题缩短循环寿命并引发安全担忧，且产气机制尚不明确，阻碍材料改进。研究目的：本研究旨在通过分析LiFeₓMn₁₋ₓPO₄-石墨全电池，定量探究正负极产气行为，揭示产气机制，并开发抑制策略。结论：研究发现超过90%的生成气体为CO₂和H₂；CO₂主要源于正极副反应，电化学与化学路径贡献相当；H₂则源于石墨负极SEI处的化学副反应，并与正极中Mn/Fe离子溶解密切相关。通过开发致密碳层包覆的LiFeₓMn₁₋ₓPO₄材料，有效抑制了金属离子溶解和电极副反应，使4.1 Ah软包电池在540次循环后容量保持率超过90%，显著提升了电池性能。