陈军院士领衔！南开大学「国家高层次人才」张凯Angew丨表面BO₃稳住富锂正极阴离子氧化还原！

该研究针对富锂锰基层状氧化物（LRMOs）在高电压下表面晶格氧热力学不稳定、易释放O₂导致结构退化和容量衰减的问题，提出了一种空间异质配位调控策略。研究目的是通过在颗粒表面构建约4 nm厚的富BO₃单元层，同时在体相保留BO₄单元，以精准匹配LRMOs“表面更脆弱、体相也会迁移”的退化路径。实验结果表明，表面BO₃具有比体相BO₄更强的B–O键，能有效锚定晶格氧、抑制不可逆氧释放和界面副反应；体相BO₄则作为结构支柱限制过渡金属迁移并稳定层状骨架。改性后的LRMOB在0.1C下实现约300 mAh g⁻¹的可逆容量，初始库仑效率提升至93.5%，在1C循环300圈后容量保持率达85.8%，电压衰减降至1.07 mV/圈，显著优于原始材料。该工作证明表面BO₃结构是协调高能量密度锂电池中氧氧化还原活性与长期稳定性的有效范式。