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Li-NMC電池是目前電動汽車行業(yè)中使用最廣泛的電池之一。隨著鋰供應(yīng)的安全問題和不確定性不斷增加，導(dǎo)致非鋰離子的可充電電池受到廣泛關(guān)注。

然而，Li⁺主體材料的成功并不總是能直接轉(zhuǎn)移到Na⁺和K⁺電池上，因為半徑較大的離子難以可逆地嵌入且容易扭曲主體結(jié)構(gòu)。

在此，英國曼徹斯特大學(xué)Michael P. Down, Craig E. Banks等人概述了針對 ACo_xMn_yNi_zO₂（A為Li、Na、K）和金屬氧化物作為金屬離子電池正極材料的廣泛研究，這不是完全取代鋰離子電池，而是通過提供更可持續(xù)的替代品來部分緩解儲能系統(tǒng)需求。

突出了鋰基正極向其他金屬離子電池系統(tǒng)的間接知識轉(zhuǎn)移，強(qiáng)調(diào)了針對每種技術(shù)單獨(dú)研究電池正極的重要性。具體而言，作者展開介紹了層狀過渡金屬氧化物、單一/二元/三元及以上金屬氧化物的合成、發(fā)展及在金屬離子電池中的應(yīng)用。

圖1. O3和P2層狀結(jié)構(gòu)的MO₆（M為過渡金屬）堆疊模式

作者認(rèn)為，新的研究應(yīng)針對在高壓和高溫下穩(wěn)定層狀氧化物晶體結(jié)構(gòu)以防止有害相變。

此外，雖然Li⁺電池及其成分、涂層和摻雜劑繼續(xù)被廣泛探索，但必須在大規(guī)模儲能系統(tǒng)中進(jìn)行大規(guī)模使用的實用性評估。本綜述提出的總結(jié)性結(jié)論將引導(dǎo)層狀氧化物材料作為金屬離子電池正極的新研究途徑。

圖2. 不同涂層、摻雜劑的電池性能對比

Electrochemical Overview: A Summary of ACo_xMn_yNi_zO₂ and Metal Oxides as Versatile Cathode Materials for Metal-Ion Batteries, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107761

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AFM：ACoxMnyNizO2和金屬氧化物作為金屬離子電池通用正極材料

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