随着能源网络的蓬勃发展，对高能量密度电极材料的需求不断扩大，极大地推动了电极材料的发展。富锂层状氧化物正极材料在充/放电过程中同时存在过渡金属氧化还原与晶格氧氧化还原，充电比容量高达mAhg-1，被认为是一种很有前途的锂电正极材料，可以显著提高锂离子电池的能量密度。晶格氧氧化还原包括晶格氧可逆氧化还原(体相)与晶格氧不可逆流失(表面)，不可逆晶格氧流失容易引起过渡金属迁移与结构扭曲。此外，充电过程中产生的高活性Ni4+易与电解液发生副反应，使得电解液分解，不可逆晶格氧流失与界面副反应的耦合最终导致循环过程中的容量衰减与电压降，严重制约了富锂锰基正极材料的实际应用。目前的主要挑战是如何同时提高富锂锰基正极材料的结构(晶格氧演变)与界面(电极/电解液)稳定性。
据文献报道，表面包覆与体相掺杂可以在一定程度上缓解富锂锰基正极材料循环过程中的容量衰减与电压降。然而，大多数包覆层与富锂锰基正极材料的晶格匹配度较低，使得包覆层不能均匀分布，循环过程中降低复合结构的完整性。就结构兼容性与锂离子传输特性而言，富锂尖晶石Li4Mn5O12因其独特的结构(氧密排六方、3D锂离子扩散通道)具有优良的锂离子传输特性与微弱的姜泰勒效应，被认为是一种具有前景的富锂锰基正极材料的包覆层。虽然现有的报道中已有关于层状/尖晶石复合结构设计的富锂锰基正极材料，然而，大多数复合结构中的尖晶石组分仅能在离子电导率或电子电导率方面发挥优势，不能显著提升富锂锰基正极材料的综合电化学性能。
近日，中南大学的纪效波教授(通讯作者)在国际权威期刊AdvancedFunctionalMaterials期刊上发表了“Pseudo-BondingandElectric-FieldHarmonyforLi-RichMn-BasedOxideCathode”的最新研究。该研究的第一作者为中南大学级博士生陈*。作者采用联动-功能化改性策略改性富锂锰基正极材料(Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2)，体相中的Ce掺杂可以激发伪键合作用(Pseudo-bondingeffect)，稳定晶格氧演变与结构扭曲；Ce掺杂可以诱导富锂尖晶石Li4Mn5O12的形成，产生富相界面的过渡层，激发内建电场的产生，从而阻止晶格氧的外迁与促进电荷转移；富氧空位的Li2CeO3包覆层可以促进锂离子在界面位点的键合与减缓界面副反应。改性后的富锂锰基正极材料具有优良的综合电化学性能(1C电流密度下循环次，平均每次的容量衰减与电压降仅为0.%和1.76mV)。该研究工作为设计高能量密度富锂锰基正极材料提高了参考。
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