Superexchange interaction regulates Ni/Mn spin states triggering Ni-t2g/O-2p reductive coupling enabling stable lithium-rich cathode

超级交换 锂(药物) 联轴节(管道) 自旋(空气动力学) 凝聚态物理 阴极 材料科学 感应耦合 物理 化学 铁磁性 物理化学 生物 热力学 量子力学 内分泌学 冶金
作者
Chaoliang Zheng,Yaqing Wang,Huican Mao,Juan Zhang,Xiaoxu Yang,Jie Li,Di Zhang,Xindong Wang,Feiyu Kang,Chaoliang Zheng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-59159-6
摘要

Lithium-rich layer oxides are expected to be high-capacity cathodes for next-generation lithium-ion batteries, but their performance is hindered by irreversible anionic redox, leading to voltage decay, lag, and slow kinetics. In order to solve these problems, we regulate the Ni/Mn spin state in Li1.2Mn0.6Ni0.2O2 by Be doping, which generates the superexchange interaction and activates Ni-t2g orbitals. The activation of Ni-t2g orbitals triggers the reductive coupling mechanism between Ni/O, which improves the reversibility and kinetics of anionic redox. The strong π-type Ni-t2g/O-2p interaction forms a stable Ni-(O-O) configuration, suppressing excessive anion oxidation. In this work, the Be modified cathodes have good cycle stability, 0.04 mAh/g and 0.5 mV decay per cycle over 400 cycles at 1 C (60 min, 250 mA g-1), with a rate performance of 187 mAh/g at 10 C (6 min, 2500 mA g-1), providing a strategy for stabilising oxygen redox chemistry and designing high performance lithium-rich cathodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
无花果应助abc采纳,获得10
刚刚
LEO完成签到,获得积分10
刚刚
开心夏真完成签到 ,获得积分10
1秒前
贝star完成签到,获得积分10
1秒前
WHL发布了新的文献求助10
1秒前
洁净艳一发布了新的文献求助10
1秒前
lt1014完成签到,获得积分10
2秒前
火星上冰珍完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
五更夜发布了新的文献求助10
4秒前
我我我完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
kuuga4256发布了新的文献求助10
5秒前
苏夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
fanfanzzz完成签到,获得积分10
7秒前
赘婿应助哭泣鸡采纳,获得10
7秒前
顾城应助顾城采纳,获得20
8秒前
苏胜男完成签到 ,获得积分10
8秒前
eka123发布了新的文献求助10
9秒前
研友_84WJXZ完成签到,获得积分20
9秒前
幽默三娘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
SciGPT应助自觉的夏之采纳,获得10
10秒前
万能图书馆应助潇洒映冬采纳,获得10
10秒前
10秒前
zh发布了新的文献求助10
11秒前
乐正成危完成签到 ,获得积分10
12秒前
PURE发布了新的文献求助10
14秒前
852应助Xianhao采纳,获得10
14秒前
科研小白LR完成签到,获得积分10
14秒前
Iris发布了新的文献求助10
15秒前
善学以致用应助山菡采纳,获得10
15秒前
Hello应助笑点低菲鹰采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI5应助沈尔云采纳,获得10
17秒前
Joan_89完成签到,获得积分10
17秒前
imzmy完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Stereoelectronic Effects 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 840
Acylated delphinidin glucosides and flavonols from Clitoria ternatea 800
Logical form: From GB to Minimalism 500
Византийско-аланские отно- шения (VI–XII вв.) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4187172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3723097
关于积分的说明 11731055
捐赠科研通 3400802
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1866133
邀请新用户注册赠送积分活动 922955
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 834354