金属-氧共配可以稳定富锂氧化物中的阴离子氧化还原

可逆高压氧化还原化学是许多电化学技术的重要组成部分，从(电)催化剂到锂离子电池。氧阴离子氧化还原技术在这方面的应用已经获得了强烈的兴趣，特别是锂离子电池，因为它在各种氧化物材料中提供了> 4 V相对于Li/Li+的大量氧化还原能力。然而，氧的氧化几乎普遍与不可逆的局部结构转变、电压滞后和电压衰减相关，目前妨碍了它的广泛应用。通过全面研究Li2-xIr1-ySnyO3模型系统,展品可调氧化态和构造演化yupon骑自行车,我们揭示这structure-redox耦合来自当地的稳定的短金属氧π债券和1.8 ~ ~ 1.4氧气氧化还原期间oo的二聚体,它通过配体到金属的电荷转移发生在Li2-xIr1-ySnyO3中。至关重要的是，这些氧化氧的形成需要通过在邻近的阳离子位置形成空位来将氧重新配位到一个共价键伙伴，从而导致阳离子无序。这些见解建立了一个点缺陷解释，为什么阴离子氧化还原经常发生在局部结构无序和电压滞后循环期间。我们的研究结果为富含锂的层状氧化物的独特电化学性能提供了一种解释，这对采用氧氧化还原化学设计材料具有普遍意义。