具有高理論能量密度的可再充電鋰氧(Li-O2)電池極具應用前景,但其商業(yè)應用受到緩慢動力學和較差循環(huán)穩(wěn)定性的阻礙。在此,浙江大學Lu Jun、北京理工大學Su Yuefeng、YaoYing在雙氧化還原介質(RM)的輔助下實現(xiàn)了具有分級多孔中空結構(HCS)的中空碳殼,實現(xiàn)了Li-O2電池的協(xié)同工作機制,并解決了放電容量和反應動力學降低的問題。
本文要點:
1) HCS的分級多孔結構具有更多的空間來容納Li2O2,增加了活性位點的可及性,并提高了放電容量。此外,雙RMs以表面介導的模式調節(jié)Li2O2的生長機制,產生具有更高電子傳輸能力的易分解膜狀Li2O2,并改善反應動力學。
2) 具有雙RM的HCS基Li-O2電池在100 mA g?1的電流密度下表現(xiàn)出24580 mA h g?1的總放電容量和2500 h的循環(huán)壽命。該工作為鋰離子電池正極材料的優(yōu)化升級開辟一條新途徑。
Zhaolin Gou et.al Dual Redox Mediators Assisted Hierarchically Porous Hollow Carbon Shell Cathode for Enhanced Performance Li-O2 Battery Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202304272
https://doi.org/10.1002/aenm.202304272