盡管鋰氧電池的理論能量密度很大，但緩慢的循環動力學是其商業應用的主要障礙之一。迫切需要高效和長期耐用的陰極催化劑來增強其循環穩定性和速率性能。密度泛函理論計算表明，Ru/RuO2-Mott–Schottky異質結構可以通過調節d帶中心和重新分布界面電荷來操縱中間體的吸附容量，從而實現高效的氧化還原動力學，降低過電位，優化放電產物的生長路徑。近日，山東大學廉剛、黨鋒、崔得良采用濕浸漬方法，然后對Ru納米點進行部分氧化，以構建同源Ru/RuO2異質結構，并將其作為提高LOBs電化學活性的先進陰極催化劑。
本文要點：
1) 該催化劑表現出卓越的電化學性能，包括高放電比容量（200 mA g?1時為17 120 mAh g?l）、小過電位（0.96 V）和500 mA g?1時1209次循環（>2400 h）的超長循環壽命。
2) 在500 mA g?1的空氣氣氛中超過1260小時的穩定循環表明了Ru/RuO2異質結構在鋰空氣電池中的潛在應用前景。此外，作者進行了多次異地/原位測量和理論計算以研究電化學性能的優化機制。
Chaoyang Sun et.al Partial-Oxidation Enabling Homologous Ru/RuO2 Heterostructures With Proper d-Dand Center as Efficient and Durable Cathode Catalysts for Ultralong Cycle Life in Li–O2 Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202402699
