由于二氧化碳还原反应(CDRR)和析出反应(CDER)动力学的迟缓,导致Li-CO2电池的实际比容量低、过电位高、倍率性能差,严重阻碍了Li-CO2电池的实际应用。
有鉴于此,吉林大学徐吉静教授首次报道了一种光生Li-CO2电池,该电池采用柔性、多孔、独立的In2S3@CNT/SS(ICS)光电极作为CDRR和CDER的双功能正极。
文章要点
1)将In2S3纳米片与导电碳纳米管网络相结合,可以有效地将产生的光电子和光空穴与ICS光电极分离,从而充分利用太阳能。光电子和光空穴可以显著降低放电和充电过程中的过电位。特别地,研究人员提出了一种新的CO2“预活化”策略,即在光照下通过In3+到In+的还原反应来实现CO2的“预活化”。
2)层次化多孔和独立式ICS具有优异的光电化学性能,使得Li-CO2电池具有优异的倍率性能和循环稳定性,特别是循环效率达到创纪录的98.1%。此外,为了响应对可穿戴和多功能便携式电子设备日益增长的需求,研究人员将光ICS电极组装成集能量采集和存储功能于一体的光敏柔性Li-CO2电池。
De-hui Guan, et al, Light/Electricity Energy Conversion and Storage for Hierarchical Porous In2S3@CNT/SS Cathode towards a Flexible Li-CO2 Battery, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202005053
https://doi.org/10.1002/anie.202005053