O2-型层状氧化物已成为高能锂离子电池的备选正极材料，其提供了一种在循环过程中通过过渡金属 (TM) 在 TM 层和锂层之间的可逆迁移来减缓电压衰减的解决方案。然而，实现完全可逆的氧氧化还原仍然是一项挑战。

在此，湘潭大学欧阳晓平，西安交通大学滑纬博等人通过在Li0.85□0.15[Li0.08□0.04Ni0.22Mn0.66]O2（O2-LLNMO）的层状结构中引入了Li─O─Li构型，其中□表示空位。结果显示，该种调整改变了氧化还原-活性氧环境，增加了O2p非键带和TM─O反键带之间的能隙。

因此，晶格氧对容量的贡献显著增强，提高了氧氧化还原过程的可逆性。O2-LLNMO正极表现出最小的电压衰减（每循环0.13 mV）和优异的循环稳定性，在100次循环后保持95.8%的容量。

图1. 循环过程中O2-LNMO和O2-LLNMO正极的结构演变

总之，该工作采用离子交换法合成了O2-LLNMO和O2-LNMO层状氧化物，并对其结构变化、氧氧化还原机理和电化学性能进行了系统的研究。结果表明，在O2-LLNMO中，Li离子同时占据Li层和TM层，形成Li─O─Li结构。初始充放电曲线表明，与O2-LNMO相比，O2-LLNMO具有更高的电压平台。此外，在循环过程中，O2-LLNMO正极在dQ/dV图上的氧还原峰变化很小，表明O2-LLNMO具有高度可逆的氧氧化还原活性。

此外，在（去）锂化过程中，O2-LLNMO的单位电池体积变化仅为1.10%，明显小于O2-LNMO的8.04%，表明其层状结构更坚固。基于此，O2-LLNMO表现出出色的循环稳定性和低电压衰减率。因此，该项工作为增强O2型层状正极材料的可逆氧氧化还原化学提供了一种有效的策略。

图2. 阴离子氧化还原机理及pDOS分析