Women in Chemistry——意大利米兰理工大学李劼：Li4Mn5O12在3 V和4 V锂离子电池上的应用

尖晶石Li4Mn5O12具有较高的结构稳定性和安全性，加之其对环境友好，成本低的优势，已经作为正极材料被应用在3 V锂离子电池领域。最近的研究发现，将充电截止电压提高到5 V,可以显著提高Li4Mn5O12材料的比容量和平均工作电压，使其显示出在4 V锂离子电池领域应用的潜力。意大利米兰理工大学李劼副教授总结了尖晶石Li4Mn5O12材料的结构，电化学性能，在制备合成中的难点和挑战，以及提高其电化学性能改性方法。文中着重总结了Li4Mn5O12材料在高压锂离子正极方面的最新发展， 包括独立使用或与层状正极材料复合使用两个方面。最后，就Li4Mn5O12材料在锂离子电池领域的应用前景作出了展望。

文章详情：Li4Mn5O12 cathode for both 3 V and 4 V lithium-ion batteries
Ruonan Zhu, JunWang, Jie Li*
Chem. Res. Chinese Universities, 2021, 37(5), 1031-1043
DOI: 10.1007/s40242-021-1305-1
https://t.cn/A6oQxFBt

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#小刘的科研小目标#
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ACS Energy Lett. 2021, 6, 3503−3510
DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01428

今天是一篇关于Li-CO2电池正极材料的文章。文章通过控制焙烧温度对WO3前驱体进行碳化处理，成功地制备了碳纳米管负载的纯相W2C纳米粒子。将该材料应用于锂-二氧化碳电池，充电电压低(3.2V)，往返效率高(90.1%)。从实验证据和理论计算两方面对W2C的催化机理进行了研究。结果表明，在CO2还原过程中，反应产物碳酸锂以W-O键的形式与W2C相互作用。在这样做的过程中，富电子的W原子将电子转移到碳酸锂的O原子上，打破了碳酸盐的稳定三角，从而有利于Li2CO3的解离。密度泛函理论计算表明，W2C(101)表面通过W-O键与Li2CO3发生相互作用，导致Li2CO3在W2C衬底上的分解势垒较低。