在Li-O₂电池体系中，电解液中的可溶性Li₂O中间体能够调控放电产物Li₂O₂的形成路线。具有较高Li₂O溶解能力的高供体数电解液往往会促进沿着溶液路线的大颗粒Li₂O₂的形成，从而最终有利于电池容量和循环寿命。在本文中，美国阿贡国家实验室的Jun Lu、Cong Liu和伊利诺伊州立大学芝加哥分校的Vitaliy Yurkiv 以及密歇根理工大学的Reza Shahbazian-Yassar等发现正极催化剂的晶面工程可能是调控Li₂O₂形成路线的另一种方式。在本文中，研究人员将具有（111）或（110）优势晶面的β-MnO₂用作Li-O₂电池的正极催化剂。（111）占主导的催化剂将Li₂O₂放电产物沿着溶液路线催化形成大环而（110）晶面占主导的催化剂将其沿着表面路线催化形成薄膜。深入的理论计算研究发现不同的生成路线与Li₂O在不同晶面上的吸附能差异有关。该项研究结果表明，正极催化剂的晶面工程可能是一种调整低供体数电解质中Li₂O₂形成路径的新方法。研究人员认为这一新发现将为高容量、最终具有较长循环寿命的锂氧电池的设计提供更多的选择。

Wentao Yao, Jun Lu, Cong Liu, Vitaliy Yurkiv, Reza Shahbazian-Yassar et al, Tuning Li2O2 Formation Routes by Facet Engineering of MnO2 Cathode Catalysts, JACS, 2019

Doi: 10.1021/jacs.9b05992

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b05992