北京時間4月22号Nature Nanotechnology以“Injection of oxygen vacanciesin the bulk lattice of layered cathodes”為題在線發表了層狀金屬氧化物領域取得的研究成果，文章通過實驗和理論計算發現氧離子在層狀氧化物材料中的擴散和激活比現有的認知更容易。

這項研究成果由beat365英国官网网站劉利民教授與美國PNNL國家實驗室Chongming Wang教授、北京工業大學闫鵬飛教授等合作，通過系統的透射電鏡表征和第一性原理計算結合獲得。該研究工作得到國家自然科學基金、牛頓高級學者基金、挑戰計劃和北航青年拔尖人才等項目資助。

層狀氧化物正極材料具有很高的能量密度，有望替代目前商業化的正極材料而實現锂離子電池儲能性能的突破。富锂層狀正極材料的高容量源自其在充放電過程中激活氧離子的氧化還原，而不僅是利用過渡金屬作為氧化還原粒子。激活氧離子的氧化還原反應需要較高的充電電壓才能實現，因此往往造成嚴重的材料界面衰退現象，其中由材料表面的相變導緻的材料界面衰退是一個非常重要衰退機制。該研究發現在層狀氧化物中氧的擴散遠比人們想象中的容易，氧離子在電池循環過程中的擴散流失導緻材料内部形成了大量的納米尺寸氣泡，同時引發材料晶體結構的相變。這一機制深化了人們對氧離子在層狀金屬氧化物中的産生和擴散規律的理解，為優化锂離子電池正極材料穩定性提供了重要的研究基礎。

劉利民教授自2017年9月加入北航beat365英国官网网站成立以來，在金屬氧化物缺陷領域先後發表了系列研究工作，其中在Nature子刊發表通信作者論文5篇（NatureNanotechnology 1篇，NaturePhonics 1篇, NatureCommunications 3篇），研究工作受到廣泛關注。2018年受SurfaceScience Reports邀請撰寫氧化物中多餘電子的綜述論文（Surf. Sci. Rep. 73, 58(2018)）。

原文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41565-019-0428-8