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人們普遍認為，Li-O₂電池(LOB)的容量很大程度上取決于過氧化鋰(Li₂O₂)放電產物的生長行為，該產物遵循共存的表面和溶液路徑。然而到目前為止，實現Li₂O₂形貌的動態調控仍然具有挑戰性。

近日，北京航空航天大學Yu Zhang, Dapeng Liu報道了rGO負載的光響應Au NPs已成功用作陰極，表現出良好的SPR效應，可增強其表面電場強度，從而加速ORR動力學。這種ORR與r_Li+的動態調節可以強烈影響Li₂O₂的生長行為并進一步提高LOB性能。

文章要點

1）具體來說，通過交叉法對一系列條件進行了實驗檢驗。測得最佳條件下（電流密度為0.1 mA cm^-2、光功率為50mW）獲得的放電容量為1.68 mAh cm^-2，比黑暗下放電容量高出約1.7倍，同時形成大量的Li₂O₂環形線圈。如果沒有匹配，相對較高的ORR動力學或r_Li+已被確定不利于提高放電容量。前者容易誘發正極上Li₂O₂表面生長成膜，而后者則導致濃差極化，甚至導致電池“猝死”。然而，如果暴露在光線照射下，電池可以驚人地再次放電，就像它從未耗盡一樣。

這項研究揭示了放電產物形成背后的復雜機制，為未來的LOB設計提出了動態調制控制電池放電的新概念。

參考文獻

Haohan Yu, et al, Dynamic Modulation of Li2O2 Growth in Li?O2 Batteries through Regulating Oxygen Reduction Kinetics with Photo-Assisted Cathodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401272

DOI: 10.1002/anie.202401272

https://doi.org/10.1002/anie.202401272