MIT 邵阳教授与合作者 Science：锂离子电池嵌入反应新机制

本文针对锂离子电池中离子嵌入机制尚未被充分认知的问题，提出并验证了耦合离子-电子转移（CIET）新机制。研究背景源于传统Butler-Volmer方程在预测交换电流密度时存在数量级偏差，且界面电荷转移过程缺乏微观描述。研究目的通过整合离子转移模型与Marcus电子转移理论，建立能够准确描述锂离子嵌入过程的统一理论框架。实验采用电荷校正恒电位脉冲法，在多种电极材料（如LCO、NMC等）和电解液条件下测量动力学数据，发现电流密度与锂空位分数呈线性依赖关系。结论表明CIET机制能通过数据坍缩归一不同体系的实验数据，其拟合优度显著优于传统模型，证实锂电池性能主要受CIET反应限制而非扩散限制，为设计快充高功率电池提供了理论依据。