近日，我院邹长飞博士在《Journal of Alloys and Compounds》期刊上（中科院二区）发表题为《Synergistic surface engineering and energy band modulation enhance oxygen redox reversibility in Li-rich manganese-based cathodes》的研究论文，邹长飞博士为论文第一作者。

富锂锰基正极具备超高比容量，是下一代高能量密度锂离子电池极具前景的正极材料，但晶格氧不可逆释放、过渡金属迁移引发的容量与电压衰减阻碍其商业化。为此，本研究提出气-固反应协同表面工程策略，构筑梯度F/Zr分布、尖晶石过渡层与氧空位协同结构，同步优化界面结构与电子能带，有效提升氧氧化还原可逆性与材料结构稳定性。

研究结果表明，NH₄F分解释放的HF可清除表面残锂，生成的NH₃将表层Mn⁴⁺还原为Mn³⁺，诱导形成氧空位，驱动表层层状结构原位转变为具备三维Li⁺传导通道的尖晶石相；Zr(NO₃)₄·5H₂O热分解产生的Zr⁴⁺进入近表面晶格，与F⁻形成梯度分布，强化晶格氧束缚，抑制过渡金属迁移与氧释放。氧空位调控电子能带结构，降低O 2p非键带（ONB）带心，增强其与低哈伯德带（LHB）重叠，促使晶格氧通过可逆氧空穴（O^-）路径发生氧化还原。该工作实现界面与电子结构协同调控，为高比能富锂锰基正极改性提供可行方案。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://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.191638