晶体缺陷，如空位、反位和位错，对晶体材料的物理和化学性质有着不同的影响，甚至对其各种性能起着决定性的作用。一般来说，缺陷可以根据其维度分为三种类型，即点缺陷、线缺陷和平面缺陷。北京大学深圳研究生院肖荫果教授，潘锋教授，德国于利希研究中心LeiJin中国散裂中子源LunhuaHe通过调整合成条件，有意地在尖晶石正极中引入大量的孪晶界缺陷。通过高分辨扫描透射电镜和中子衍射，阐明了孪晶界缺陷的详细结构，孪晶界缺陷的形成是由于聚集的锂原子占据了孪晶界周围的Mn位。基于实验结果，研究人员进行了模拟计算，详细阐述了尖晶石锰酸锂氧化物材料中的缺陷结构-性能关系，发现快充电机制与孪晶界附近的原子排列有关。实验结果显示，具有孪晶界缺陷的尖晶石锰酸锂氧化物材料实现了优异的快充性能，即在5C和10C下分别保持了75%和58%的容量保持率。
文献链接：DOI：10.1038/s41467-021-23375-7
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