新能源汽車發展越來越快，其續航里程對能量密度的需求居高不下，而制約電池高容量的瓶頸在于正極材料的突破，當下使用的LiFePO₄、LiMn₂O₄、三元材料等由于只有過渡金屬離子參與氧化還原反應，能量密度目前逐漸達到瓶頸，遠遠不能滿足當下儲能器件的要求，因此迄待開發出性能更進一步的新型正極材料。

目前，陰離子氧化還原反應是提高正極材料能量密度的有效策略之一。這是由于普通鋰離子電池通過陽離子氧化還原工作，隨著鋰的插入或移除，金屬離子會改變其氧化態。在這一插入框架內，每個金屬離子只能存儲一個鋰離子。然而，在當前正極材料發展方向之一的富鋰錳基層狀氧化物中不僅具有傳統過渡金屬陽離子參與氧化還原反應，陰離子也會進一步提供電荷補償，在充放電過程中可實現陽離子與陰離子共同參與電荷補償，因此富鋰正極可以存儲的數量更多，研究人員將此歸因于陰離子氧化還原機制。不過由于陰離子的參與使得循環穩定性差，長循環電壓衰退顯著以及電壓滯后等問題，大大阻礙了陰離子氧化還原的商業化進展。

目前，對于陰離子氧化還原反應的機理仍處于研究探討階段，在7月24~26日即將在成都舉辦的“2023新能源粉體材料暨鈉離子電池產業創新發展論壇”上，將由來自中國科學院物理研究所的王兆翔研究員分享報告“正極材料中的陰離子氧化還原與結構穩定性”，報告將介紹本研究組近年來在促進陰離子氧化以獲得更高容量的正極材料、調控陰離子氧化還原以提高氧化物正極材料循環穩定性和從陰離子氧化還原角度理解正極材料的電化學行為方面的研究進展。

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報告人簡介

王兆翔，中國科學院物理研究所研究員，博士生導師。1998年在中科院物理研究所獲得凝聚態物理專業理學博士學位，隨后赴日本三重大學(1998) 、英國圣安德魯斯(St Andrews)大學(1999)和美國密西根(Michigan)大學(2000)做博士后研究。2000年回到物理研究所后，一直從事與二次電池材料及器件相關的研究工作。主要研究方向包括二次電池材料的結構設計與性能預測、材料合成與表征、電子離子在電池材料中的輸運，電極材料與電解質的相互作用、材料內部及表面發生的物理化學過程等。

連續三期承擔完成國家973計劃項目(每期5年)、承擔國家863計劃項目、國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金項目10余項，作為第一作者或通訊作者在EES，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Energy Mater.，JACS等期刊發表SCI研究論文240余篇，論文他引20000余次。目前個人H-index為69。作為第一作者為2部英文專著和5部中文專著撰寫9章約40萬字。培養博士研究生30余名。

成都新能源粉體論壇

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