大牛Gerbrand Ceder，最新Nature Nanotechnology

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【研究背景】 充电式锂离子电池通过提供高能量密度和长循环寿命的能量储存，对技术进步起到了重要作用。锂离子电池的进展得益于有序结构，如层状和尖晶石化合物，这些结构依赖于镍 (Ni) 和钴 (Co) 在八面体位点的稳定性以实现稳定的循环性能。随着电动汽车的续航里程需求增加，以及个人电子产品对更长运行时间的要求，镍和钴的低储量及其钴矿开采相关的道德问题可能会提高正极材料的成本，并对供应链造成巨大压力。其他更为丰富的过渡金属，如铬 (Cr)、锰 (Mn)、铁 (Fe) 和铜 (Cu)，缺乏镍和钴的稳定性，因此需要新的晶体和微结构设计才能作为锂离子能量储存材料。锰基正极材料尤具吸引力，因为锰矿物的毒性低、成本低，且Mn 3+ /Mn 4+ 氧化还原对的电压范围理想。充电态的Mn 4+ 状态高度稳定，使电池在集成电芯时的安全性和能量密度方 ………………………………