周豪慎领衔！南大/南师大/中科大Angew | 优化电子结构以实现钾离子电池高容量长寿命层状氧化物正极！

本文针对钾离子电池中层状锰基氧化物正极材料存在的Jahn-Teller畸变和体积变化问题展开研究。研究团队通过引入低价离子和活性金属元素，开发出K₀.₇Fe₀.₃Ni₀.₁₅Mg₀.₀₃Ti₀.₀₂Mn₀.₅O₂正极材料。研究表明，该设计将Mn氧化态提升至+4，抑制其氧化还原活性，同时激活Ni/Fe氧化还原电对，并通过Mg²⁺增强轨道杂化提高结构稳定性。实验结果显示材料在20 mA g⁻¹下具有114.3 mAh g⁻¹可逆容量和328 Wh kg⁻¹能量密度，800次循环后容量保持率达81.5%。结论表明该电子结构调控策略有效实现了相变抑制、结构稳定和动力学增强，为高性能钾离子电池正极设计提供了新途径。