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無序巖鹽一直被當作一種潛在的突破性正極材料被廣泛研究，這種材料可用于鋰離子電池，也是為手機、電動汽車和可再生能源存儲等各種應用創造低成本、高能量存儲的關鍵。

在此，牛津大學Peter G. Bruce，Robert A. House等人使用兩種無序的巖鹽鋰錳氟氧化物。研究顯示，Li₃Mn₂O₃F₂通過Mn²⁺/Mn⁴⁺氧化還原儲存電荷；Li₂MnO₂F中電荷儲存涉及Mn³⁺/Mn⁴⁺和氧氧化還原。

此外，在Li₂MnO₂F和Li₃Mn₂O₃F₂中都存在電子電阻表面層的循環生長，且在O-氧化還原存在的情況下更為明顯。該種電阻表面抑制了粒子之間的電子接觸，導致電壓極化和容量損失。

圖1. Li₃Mn₂O₃F₂與Li₂MnO₂F的電化學性能

總之，該工作提出了兩種新型無序的巖鹽鋰錳氟氧化物并對其容量和電壓衰減機制進行了探究。研究顯示，在該材料中，顆粒表面的 Mn 在循環過程中變得更加還原且電化學不活躍，并且可形成含有 LiF 和其他氟化物質（CF 或 LixPOyFz）的 CEI 層。這種電阻更大的表面會產生更高的過電勢，從而導致容量和電壓損失。

?此外，Li₂MnO₂F 中捕獲O₂?的形成和還原在最初的幾個循環中逐漸減少。O-氧化還原還導致 Li₂MnO₂F 比 Li₃Mn₂O₃F₂?形成更厚的 CEI 層。因此，該工作為新型無序的巖鹽正極材料的開發提供了指導。

圖2. 電池性能

Factors affecting capacity and voltage fading in disordered rocksalt cathodes for lithium-ion batteries,?Matter?2024 DOI: 10.1016/j.matt.2024.11.032

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