A Complete Operando Structural and Redox Perspective on the O2‐Type Lithium‐Rich Manganese Oxide LiMn 0.75 O 2

氧化还原 氧气 材料科学 氧化物 电化学 无机化学 析氧 吸收(声学) 吸收光谱法 电解质 杂质 氧气储存 氧化锰 化学工程 光谱学 半反应 极限氧浓度
作者
Gang Zhao,Valentin Saïbi,Laurent Lizeth Pineda Castro,Aurélie Guéguen,Stéphanie Belin,Mathieu Duttine,Dany Carlier,Pol Sallés,Caroline Delmas,Marie Guignard
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202505540
摘要

ABSTRACT Lithium‐rich materials with anionic redox are promising candidates for high‐energy‐density positive electrodes. Manganese‐based compounds like Li 2 MnO 3 offer advantages, including low toxicity and abundant resources, but suffer from poor rate capability due to irreversible oxygen loss and structural transformation. Here, we study an O2‐type layered oxide LiMn 0.75 O 2 , which shows significantly enhanced cycling stability, retaining 78% of its capacity after 140 cycles, with suppressed structural reorganization and more reversible oxygen redox. By combining electrochemical analysis with operando X‐ray absorption spectroscopy (XAS) and pair distribution function measurements (PDF), we provide a detailed picture of the material's structural and redox evolution. The first charge differs markedly from subsequent cycles, combining partially reversible bulk oxygen redox, irreversible Li extraction from surface regions, and impurities with oxygen gas release. From the second cycle onward, the reversible bulk oxygen redox process becomes progressively activated. Besides, no clear evidence of short O–O dimers are observed in PDF, suggesting a limited degree of oxygen dimerization during the oxygen redox. Overall, this work showcases the high‐capacity potential of Mn‐based Li‐rich materials, deepens understanding of their redox behavior, and underscores the power of PDF‐based operando techniques in probing local structural changes during cycling.
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
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
英姑应助自然丹寒采纳,获得30
1秒前
1秒前
GuangboXia发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
李彬完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
嘉嘉完成签到 ,获得积分10
4秒前
顺利谷丝完成签到,获得积分10
6秒前
科研废物发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助一只刘采纳,获得20
7秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
追风完成签到,获得积分10
8秒前
深情安青应助sun采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助zy采纳,获得10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
GuangboXia完成签到,获得积分10
9秒前
雨雨发布了新的文献求助10
9秒前
过柱菜鸟完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
孙小懒完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
luckyWZJ完成签到,获得积分10
11秒前
陈锦清完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
67n发布了新的文献求助10
12秒前
超级训熊师完成签到,获得积分10
12秒前
小y扬土完成签到,获得积分10
12秒前
哆啦小鱼完成签到,获得积分10
12秒前
LiuZfosu关注了科研通微信公众号
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
月亮不知道完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小巧飞飞完成签到,获得积分10
15秒前
李健应助hkh采纳,获得10
16秒前
完美世界应助hkh采纳,获得10
16秒前
000v000应助hkh采纳,获得10
16秒前
轻舟完成签到,获得积分10
17秒前
邓志娟发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
从k到英国情人 1700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5775286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5623037
关于积分的说明 15438234
捐赠科研通 4907576
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640794
邀请新用户注册赠送积分活动 1588636
关于科研通互助平台的介绍 1543521