孙世刚院士领衔！厦大乔羽/中山大学孙洋/清华「国家杰青」谷林最新AM丨O2/O6共生结构增效富锂正极

本研究针对传统O3相富锂层状氧化物正极材料中过渡金属(TM)层内额外锂(Li[TM])脱出导致的结构不可逆重排和性能衰减问题，提出了一种通过构建O2/O6共生结构来调节Li[TM]提取行为的新策略。研究背景在于Li[TM]的脱出会诱导过渡金属迁移、聚集空位和氧二聚化等有害结构演变。研究目的旨在通过氧堆垛工程实现面共享八面体构型，以抑制Li[TM]的层间迁移。结论表明，通过Na-to-Li离子交换法成功合成了O2/O6共生结构的Li₀.₆₆[Li₀.₂₂TM₀.₇₈]O₂材料，其中面共享构型通过强静电排斥有效限制了Li[TM]的层间迁移，减少了聚集空位和O-O二聚体的形成。与传统O3相相比，O2/O6材料展现出更高的锂扩散系数、优异的倍率性能和循环稳定性（100 mA g⁻¹下循环150周后容量保持165 mAh g⁻¹），且电压衰减得到显著抑制。该工作为开发高性能锂离子电池正极材料提供了新的结构设计思路。