Исследовательская группа под руководством профессора Чжао Банчуаня из Института физики твердого тела достигла значительного прогресса в отслеживании эволюции электронной и магнитной структуры литий-мангановых материалов в реальном времени во время циклирования. Их работа, опубликованная в журнале Advanced Materials, прояснила механизм окислительно-восстановительной реакции кислорода.
С ростом популярности электромобилей увеличивается спрос на аккумуляторы с высокой плотностью энергии. Литий-мангановые материалы выделяются высокой ёмкостью и экономической эффективностью, но сталкиваются с проблемами, такими как выделение кислорода и миграция переходных металлов, что приводит к снижению напряжения и потере ёмкости.
Для решения этих проблем учёные разработали высокоточную платформу для тестирования магнетизма, объединив электрохимическое тестирование с магнитными измерениями на основе сверхпроводящего квантового интерферометра. Это позволяет отслеживать изменения в материалах в реальном времени.
Исследование выявило динамические взаимосвязи между намагниченностью и электронной структурой во время циклов зарядки и разрядки, что указывает на двухэтапный процесс изменения намагниченности. Результаты открывают новые перспективы для разработки эффективных катодных материалов в аккумуляторах.
а) изображение с помощью сканирующего электронного микроскопа, б) дифрактограмма и в) изображения с помощью энергодисперсионного микроскопа материала LLO. Источник:
Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202420453
Дополнительная информация: Shiyu Qiu et al, Operando Magnetism on Oxygen Redox Process in Li-Rich Cathodes, Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202420453. advanced.onlinelibrary.
wiley.c … .1002/adma.202420453
Источник: https://phys.org/news/2025-04-real-magnetic-tracking-reveals-oxygen.html