尖晶石型锰酸锂 (LMO)是具有三维锂离子通道的正极资料，因为它具有价格低，电位高，环境友好，安全性高级长处，被以为是有或许替代钴酸锂的电极资料。可是因为外表 Mn丢失到电解液，然后导致LMO在循环过程中容量的衰减。虽然经过化学掺杂和外表改性等办法，可以有用的进步LMO的循环功能，可是LMO外表的锰是怎么经过歧化反响丢失还不是很清楚。

　　近来, 美国德州大学奥斯汀Charles D. Amosd等人经过研讨尖晶石型锰酸锂（LMO) 外表原子结构和成分的改变来进一步了解锰酸锂中的锰是怎么经过歧化反响 （2Mn3+= Mn2++ Mn4+）而丢失，并且经过扫描透射电子显微镜 (STEM) 和电子能量丢失谱（EELS）调查到锰酸锂外表重建的现象。在本文中，作者发现LMO有很薄的Mn2+[Mn23+]O4(Mn3O4) 外表相的存在，而下表层的Li1+x[Mn2]O4相和体相Li[Mn2]O4依然坚持不变。

　　图2. A为LMO的原子结构模型(从立方结构的[110]方向看)。A中的绿色为坐落四面置的锂原子，紫色为坐落八面置的锰原子，赤色为面心立方摆放的氧原子。在此模型中，蓝色的菱形单元表明的是尖晶石结构，菱形的外围是由坐落八面体的锰原子组成。B为其对应的STEM调查到的原子结构。因为原子列的质厚衬度不同，只要菱形外围的锰原子是可见的。其间的亮斑对应的是锰原子列，斑驳越亮，阐明其所对应的锰原子的数目越高。

　　图3的STEM图能清楚的看到LMO体内和外表的原子排布。蓝色菱形为LMO相，从原子排布可以看出是[Mn2]O4尖晶石结构。 而赤色菱形为LMO外表新生成的相，从原子排布看出锰原子出现在四面体的方位，阐明锰离子将外表的锂离子替换到下外表的Li1+x[Mn2]O4相，然后产生了外表重建。

　　图4 为LMO的外表相的原子结构模型和对应的STEM图。外表相可以表明为两列锰原子占有锂离子四面体的方位，或许表明为在锰原子列构成的六边形环的中心是更亮的锰原子列。所以作者又称外表相为“环相”。在“环相”中，没有空间给锂离子，并且只要氧原子可以被替换到真空中。作者以为，在安稳的下外表Li1+x[Mn2]O4相中，锂是被替换到了[Mn2]O4结构的空隙八面体的方位。

　　图5 为LMO 的EELS 成果，是为了确定在LMO中锰的价态散布。作者发现颗粒表层的“环相”含有Mn3+和Mn2+的两种混合价态，以 Mn2+[Mn23+]O4方式存在， 而体相含有Mn4+和Mn3+的两种混合价态，以Li[Mn4+Mn3+]O4方式存在。而下表层相中简直只含有Mn3+一种价态，是以Li1+x[Mn2]O4(x 0.8)方式存在。氧原子份额的剖析成果也和以上三种相中氧原子所占的份额十分挨近。

　　本文作者经过STEM和电子EELS调查到LMO外表重建的现象，这样的调查进一步验证了歧化反响，协助咱们更深的了解在电池中锰酸锂LMO中的锰是怎么丢失的。

　　该文献导读由资料人新能源学术小组  解志强   供稿，参加新能源论题评论请参加“资料人新能源资料沟通群 422065952”，若想参加新能源文献解读和文献汇总、新能源常识科普和深度发掘新能源学术工业信息，请加。