过渡金属氧化物阴极中的氧化物离子可以在高压下储存电荷，为更高能量密度的电池提供了途径，然而，在对这些阴极充电时，氧化的氧化物离子凝结形成捕获在材料中的分子O₂。因此，放电电压比电荷低得多，从而会导致一定的电压滞后。鉴于此，来自牛津大学材料系的Peter G. Bruce等人通过利用带状有序Na_0.6[Li_0.2Mn_0.8]O₂中抑制的过渡金属重排来捕获O₂⁻上的电子空穴在O₂形成之前的性质。

文章要点：

1) 该研究表明，所形成的电子空穴在过渡金属层中与两个以带状排列的Mn（O–Mn₂）配位的氧化物离子上发生离域；

2) 此外，研究通过跟踪这些离域空穴态，发现它们在一段时间内以捕获分子O₂的形式逐渐在结构中定位，研究表示要想实现真正可逆的高压氧化还原阴极，建立系统的氧化物离子上空穴态的性质十分重要。

参考资料：

House, R.A., Rees, G.J., McColl, K. et al. Delocalized electron holes on oxygen in a battery cathode. Nat Energy (2023).

DOI: 10.1038/s41560-023-01211-0

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01211-0