近日，我院邹长飞博士在可持续化学工程领域TOP期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》（中科院一区）发表题为《Enhanced Lattice Oxygen Redox Reversibility in Li-Rich Layered Oxide Cathode via a Cation and Anion Dual-Doping Strategy》的研究论文。

富锂锰基层状氧化物是下一代高能量密度锂离子电池极具潜力的正极材料，但晶格氧不可逆氧化还原导致的容量衰减、电压下滑问题长期制约其商业化进程。针对这一痛点，本研究创新性地提出Ti⁴⁺/F⁻阴阳离子双掺杂改性策略，通过协同调控材料电子结构与晶格骨架，显著提升了富锂锰基正极的电化学性能与结构稳定性。

研究结果表明，Ti掺杂可通过形成强共价Ti-O键加固氧骨架，F掺杂则能优化局域电子环境、提升晶格柔性，二者协同作用将氧空位形成能从2.95 eV提升至3.37 eV，同时降低Li⁺迁移势垒，有效抑制了循环过程中的不可逆氧析出、过渡金属迁移与相变。改性后的最优样品（LRMTF-2%）在1 C倍率下循环200次后容量保持率达87.3%，平均放电电压保持率91.6%，5 C高倍率下仍可释放172.3 mAh/g的容量，综合性能优于近期多数同类报道。该工作为高比能锂电正极的材料设计提供了新思路，也为长寿命锂金属电池的开发奠定了技术基础。

该研究得到了湖南省自然科学基金（2026JJ80201、2024JJ7122）、湖南工学院科研启动基金（HQ24055）等多个项目资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.6c01076