10月12日消息,arXiv新增预印本(2610.13189,10月9日提交)通过同步辐射手段联用解析了高压尖晶石正极的循环体积行为。该研究由法国CNRS/法兰西学院相关实验室团队合作完成。
高压尖晶石LiCoxMn2-xO4正极的体积变化理解对缓解机械退化、提升循环稳定性至关重要,但将体积变化与特定阳离子的氧化还原过程关联起来一直存在挑战。研究团队结合operando X射线衍射(XRD)与X射线吸收谱(XAS),对具有立方结构与各向同性晶格响应的LiCoxMn2-xO4体系展开研究,合成了x=0、0.25、0.5、0.75、1.0五种组分并进行了电化学测试,关联局域与长程结构的演化。
该工作为「成分-氧化还原-晶格应变」三者的定量关联提供了正极材料范例:通过区分Co与Mn位点在不同充放电阶段的氧化还原贡献,研究者可以精确定位晶格呼吸的化学根源,而非仅观察平均晶胞参数变化。这一方法学可直接迁移至其他高电压正极(如富锂锰基、高镍三元)的机械退化分析,为电极颗粒级应力管理与长循环正极设计提供依据。
(来源:arXiv cond-mat.mtrl-sci)