Skoltech研究人员揭示了锂离子正极材料的复杂缺陷结构

Skoltech的科学家研究了LiFePO中的羟基缺陷₄，是商用锂离子电池中广泛使用的正极材料，有助于全面了解这种材料的化学性质。这项工作将有助于改善LiFePO₄制造工艺，以避免形成不利的内在结构缺陷，从而恶化其性能。这篇论文发表在杂志上无机化学．

磷酸铁锂₄，是一种安全、稳定、经济适用的锂离子电池正极材料，尽管其导电性低、能量密度中等，但已为实际应用进行了很好的优化。然而，科学家们仍在继续研究这种材料的各种特性，特别是其缺陷对电化学性能的影响。

“众所周知，LiFePO₄欧洲杯足球竞彩材料通常具有相当数量的Li/Fe反晶缺陷。这是Li和Fe原子在晶格中交换位置时的一种点缺陷。但是，在我们之前，没有人认为PO4部分在这种材料中也可以是缺陷活性的。我们发现，在某些情况下，PO4阴离子可以被4或5个羟基取代，这对LiFePO的电化学性能有负面影响₄的电池。这种缺陷称为羟基缺陷，或者更具体地说，氢石榴石型羟基缺陷。”Dmitry Aksyonov, Skoltech高级研究科学家和论文的第一作者解释道。

Aksyonov、Stanislav Fedotov助理教授、Artem Abakumov教授(CEST)和他们的同事使用了结合密度泛函理论和中子衍射的联合计算和实验方法来研究LiFePO中的羟基(OH)缺陷₄．他们还能够在LiFePO中通过实验证实他们的结果₄样本。

“水石榴石的羟基缺陷在地质学中是众所周知的，但在材料科学中并不多见。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球LiFePO中存在OH缺陷₄通过将其与橄榄石矿物组中的结构类似物进行对比，可以更早地设想出它的存在。因此，从我们的工作中得到的最大启示可能是，研究人员不仅应该在自己的领域寻求知识，也应该在其他领域寻求知识。”Aksyonov说。

由于OH缺陷不是微不足道的检测，商业生产LiFePO₄欧洲杯足球竞彩他指出，材料中可能也有这种情况，控制这些恶化的影响很重要。

“这项研究最简单的实际结果将是努力修改合成过程，以完全消除LiFePO的这类缺陷₄欧洲杯足球竞彩材料。然而，我们的经验告诉我们，与缺点作斗争远不如把它们变成对我们有利的东西来得有意义。所以，这个故事还有很多机会继续下去。”斯坦尼斯拉夫各方面补充道。

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