中科大朱永春Small:SACs与氧化还原介质协同催化改善Li-O2电池性能

中科大朱永春Small:SACs与氧化还原介质协同催化改善Li-O2电池性能
锂-氧(Li-O2)电池因其具有超高理论能量密度而被广泛的关注,但是仍存在过电位高、循环稳定性差的问题。因此,合理设计和应用高效催化剂对改善Li-O2电池性能具有重要意义。
近日,中国科学技术大学朱永春副研究员(通讯作者)等人报道了将钴单原子催化剂(Co SACs)与氧化还原介质(溴化锂[LiBr])结合,以协同催化Li-O2电池中的电化学反应。
中科大朱永春Small:SACs与氧化还原介质协同催化改善Li-O2电池性能
将单原子Co锚定在具有高比表面积和高催化活性的多孔N掺杂空心碳球(CoSAs-NHCS)中用作正极材料。
由于绝缘固态放电产物Li2O2所覆盖的封闭电化学活性位点,仅使用CoSAs-NHCS难以充分实现电池的潜在性能。
中科大朱永春Small:SACs与氧化还原介质协同催化改善Li-O2电池性能
作者将CoSAs-NHCS与氧化还原介质(LiBr)结合,使得增强的OER催化效应扩展到在放电过程中形成的所有Li2O2。同时,CoSAs-NHCS对Br2和Br3有一定的吸附作用,可以降低RMox的穿梭。
Co单原子与LiBr的协同作用不仅可以促进Li2O2的分解,而且还可以通过吸收氧化还原介质来降低穿梭效应。因此,含Co单原子和LiBr的Li-O2电池具有0.69 V的超低过电位和长期稳定的循环性能。
中科大朱永春Small:SACs与氧化还原介质协同催化改善Li-O2电池性能
Synergistic Catalysis by Single-Atom Catalysts and Redox Mediator to Improve Lithium-Oxygen Batteries Performance. Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202101620.
https://doi.org/10.1002/smll.202101620.

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