非质子型Na-O₂电池以其低过电位和高能量密度引起了人们越来越多的兴趣。然而，其循环稳定性和库仑效率受到钠枝晶形成和超氧化物(O₂^-)降解的严重限制。

近日，南开大学李福军教授，澳大利亚伍伦贡大学侴术雷教授报道了一种双功能阳离子添加剂，四丁基铵阳离子(TBA⁺)，用于同时保护Na负极和稳定超氧化物。

文章要点

1）TBA⁺在Na负极上的吸附抑制了镀钠过程中枝晶的形成，保证了负极在Ar和O₂气氛中高电流密度下的循环稳定性。此外，含有TBA⁺的非质子型Na-O₂电池表现出更高的库仑效率和良好的倍率性能。

2）研究人员通过从头算分子动力学模拟和密度泛函理论计算证实了O₂^-的快速解溶动力学和O₂^-与TBA⁺歧化反应的抑制。

这种阳离子添加剂的双功能效应为发展Na-O₂电池开辟了一条新的途径。

Shuo Zhao, et al, Bifunctional Effects of Cation Additive on Na‒O₂ Batteries, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202012787

https://doi.org/10.1002/anie.202012787