周震/魏英进/彭章泉NSR综述: 用于高性能锂氧电池的氧化还原介质 2023年10月15日 上午12:27 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 6 非质子锂氧(Li-O2)电池凭借其超高的理论比能量而受到广泛关注,然而该电池却存在严重的障碍,如反应动力学缓慢和不希望的寄生反应等。目前,已探索了分子催化剂(氧化还原介质,RMs)来催化Li-O2电池中的氧电化学,但为了充分发挥Li-O2电池的性能,有必要深入了解RM的催化机制。 在此,郑州大学周震教授、吉林大学魏英进教授及中科院大连化物所彭章泉研究员等人系统而全面地总结了最近更新的RM(有机、有机金属和无机化合物)在 Li-O2电池中的开发和应用。具体来说,作者首先介绍了RM的基本工作、设计原理及与RM相关的最新发展;然后重点介绍RM在Li-O2电池中的应用所遇到的挑战;最后,作者总结了对在 Li-O2电池中制备有效RM的剩余问题和未来研究机会的看法,将从以下五个方面进行展望: 1)了解Li2O2与RMs的氧化动力学; 2)调控RMs的分子结构; 3)优化RMs辅助Li-O2电池的组件; 4)分析RMs的催化效率; 5)探索寻找新型RMs的指导方针。 图1. FePc在Li-O2电池中的OER催化机理及性能 客观地说,使用RM是解决Li-O2电池反应动力学迟缓的最有希望的方法,但仍需要更先进的实验、计算和应用研究来推进RM辅助Li-O2电池的实际开发。作者认为,未来对实用Li-O2电池的研究应主要集中在以下三个方面: (1)探究Li-O2电化学的基本机制。将理论建模、电化学测量与光谱方法和在线技术相结合,可以识别Li-O2电池中可能发生的电化学和化学反应; (2)进一步优化电池组件。未来应考虑将RMs锚定在电极表面或将RMs引入电池组外的工作气体中,这样可以在保持RMs催化功能的同时克服溶解特性的限制; (3)探索真正意义上的锂空气电池。设计O2选择性膜是确保电池在恒定O2气氛下工作的可行策略,从而间接实现Li-O2电池在环境条件下的运行。 此外,应进一步研究空气中其他气体对电池性能的影响,以最终实现真正的锂空气电池。 图2. 抑制RM氧化还原穿梭的策略 Redox Mediators for High-Performance Lithium-Oxygen Batteries, National Science Review 2022. DOI: 10.1093/nsr/nwac040 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/a13be89b98/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 中科大ACS Catalysis:剖幽析微!探究TiO2形态对Pt/TiO2催化WGS活性的影响 2023年10月15日 于吉红院士/关卜源教授,最新JACS! 2024年1月18日 南开大学美女本科生发表Nature论文,将赴加州理工学院深造 2023年10月24日 北科刘永畅,最新JACS!钠电领域进展 2023年10月16日 创纪录!冯新亮院士团队,最新JACS! 2023年12月10日 大工/西湖大学孙立成院士等Nature子刊:CuWO4电催化CO2和硝酸盐高效合成尿素 2023年10月7日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交