4.4　Li2RuO3

单斜结构，C2/c空间群，Li2-xRuO3大约有x=1的锂离子可以脱嵌，伴随着Ru5+、Ru4+反应，3.6V和3.4V各有一个平台，3.6V对应0.7<x<1.0。进一步充电时在4.15V和4.6V还有两个平台。

伴随着锂离子脱出材料的电导率明显增大，在293K，x=0、x=0.7和x=1.0时比电阻分别为9.99Ω·cm、0.507Ω·cm和0.769W·cm。Li1.3～1.4RuO3的结构与Li2RuO3相同，而Li0.9～1.0RuO3的结构演变为R-3 rhombohedral结构，锂层中的锂离子脱出去以后会引起O从立方米堆积向六方密堆积的转变。Li3PO4表面改性纳米Li2RuO3表面形成了3.6nm厚非晶Li3PO4层，基底是脉冲激光沉积的25.5nm厚的Li2RuO3，2mA/cm2和2.8～4.2V条件下首次充电容量296mA·h/g，未改性的对比样品为190mA·h/g，表面改性可增强结构的稳定性，如图4.7所示。

图4.7　Li2RuO3和Li3PO4表面改性Li2RuO3的充放电曲线

图4.8为Li2RuO3/Li3PO4固体电解质体系中0.3mV/s下测量的循环伏安曲线，两对氧化还原峰分别对应的平衡电位大约在3.65V和3.45V，对应的还原峰在3.6V和3.3V，氧化/还原峰比较明显，表示对应的电位平台比较平；从充放电曲线来看，每个电位平台代表的反应机理是两相平衡机理。

图4.8　Li2RuO3的循环伏安曲线

图4.9是首次充电/放电循环中Li2RuO3的结构演变示意图，首次充电时，结构从C/2C向R-3结构演变，伴随着RuO6变形，进一步充电导致结构失去部分氧，RuO6变形程度降低，形成目前还不能确定的新相；如果放电，伴随着锂离子的重新嵌入形成结晶比较差的原始相，不过组成已经有少许不同，可以表示为Li1.9RuO3-y。

图4.9　首次充电/放电循环中Li2RuO3的结构变化