氧還原(ORR)和析氧(OER)動力學緩慢導致的高過電位極大限制了鋰氧(Li?O2)電池的實際應用。近日,吉林大學Xu Jijing、鄭州工程技術學院Wang Huanfeng、長春理工大學Liu Wanqiang報道了基于壓電催化和MoS2/Pd陰極能帶彎曲的力輔助鋰電池。
本文要點:
1) 作者首先通過采用MoS2/Pd納米復合陰極建立了力輔助鋰電池,其中在超聲活化下,在MoS2壓電催化劑中形成壓電極化和內置電場,導致電子和空穴連續分離,以增強ORR和OER動力學。此外,鈀的引入可以促進電子轉移,并進一步抑制電子-空穴對的復合,有助于增強放電產物分解/產生的催化活性,從而降低放電/充電過電位。
2) 因此,力輔助MoS2/Pd基Li?O2電池能夠通過輔助超聲波調節輸出和輸入能量,并實現了2.86V的超低充電電位和2.77V的高放電電位。該力輔助策略也可以通過有效減少和分離CO2和CO32-來應用于鋰二氧化碳電池系統,為實現金屬-空氣電池的高效能量轉換提供重要見解。
Song-Lin Tian et.al A Force-Assisted Li?O2 Battery Based on Piezoelectric Catalysis and Band Bending of MoS2/Pd Cathode Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303215
https://doi.org/10.1002/aenm.202303215