在储能材料面临日益严苛性能要求的背景下，富锂锰基正极材料因其高容量和高工作电压展现出巨大的应用潜力，尤其适用于下一代高能量密度锂离子电池。近年来，受限于钴资源的环境影响与高昂成本，无钴富锂锰基正极材料的开发逐渐成为高能正极材料研究的热点与难点。尽管此类无钴材料仍具备较高容量，其在充放电循环中的快速衰减却显著削弱了高初始容量的优势，导致循环寿命短、性能不可持续，严重限制了其实际应用前景。

针对上述问题，91视频-性视频-国产视频 李莉萍教授团队在深入研究掺杂离子对层状氧化物正极影响的基础上，提出了一种在电化学循环过程中原位构建“部分无序”结构，以提升结构与电化学稳定性的策略。首先，采用熔盐离子交换法将Mg离子引入Li层，受限于固相反应动力学，Mg在初始合成阶段主要富集于晶粒表面。但在后续充放电过程中，Mg不断嵌入Li脱出后形成的空位，最终在Li层间均匀分布，形成类似“支柱”的结构，显著增强了材料在高脱锂状态下的稳定性。这种缓慢而可控的结构演化过程有效调节了层间相互作用，抑制了体相的结构坍塌。该过程中Mg离子的掺杂与演化如同疫苗在体内逐步建立免疫屏障，因此被形象地称为“疫苗效应”。此外，材料中还引入了Zr元素以增强M–O共价键，抑制高电压下晶格氧的流失，从而缓解结构破坏。通过结构支撑与稳定晶格氧的双重调控，实现了无钴富锂锰基正极材料在500圈循环内无容量衰减的超高稳定性，展示出优异的实用前景。

上述成果以“Enhanced Cycling Performance of Li-rich Oxide Cathode via a Vaccine Effect”为题发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2025. DOI:10.1002/anie.202500183）。91视频-性视频-国产视频 无机合成与制备化学全国重点实验室硕士研究生姚凯为第一作者，91视频-性视频-国产视频 李莉萍教授、李广社教授为共同通讯作者。

图1“疫苗效应”示意图

论文连接：//doi.org/10.1002/anie.202500183