LiO₂是非质子型Li-O₂、Li-空气电池在氧还原反应（ORR）的中间体物种，可溶性LiO₂在和电解液、底物反应导致副反应，比如亲核反应、形成Li₂CO₃等副反应，引起不可逆的还原反应、电池的循环性能变差、库伦效率较低。有鉴于此，德克萨斯大学麦戈文医学院Ah-Lim Tsai、莱斯大学James M. Tour等报道了学习生物系统中的超氧化物歧化酶SOD作用，通过氧化活性炭模拟了这种作用用于Li-O₂、Li-空气电池系统，从而改善了电池循环性能和寿命。以往人们发现，氧化活性炭OAC能够表现出拟SOD作用的快速反应动力学和较高转化数TOF。

本文要点：

（1）

作者将OAC加入到双重聚合物凝胶电解液中作为还原中介物，很好的解释了在准固态Li-O₂电池中的OAC还原机理，同时由于OAC的作用，电池稳定性得以显著改善。进一步的，含OAC的性能最好的Li-O₂电池具有稳定的~300圈（3000 h）恒电流充放电性能，截断容量为0.4 mAh cm^-2。此外，作者发现，在2 V放电截断电势，性能最高的Li-O₂电池的放电容量达到~37 mAh cm^-2。

参考文献

Muqing Ren, Jinhang Chen, Gang Wu, Emily A. McHugh, Ah-Lim Tsai,* and James M. Tour,* Bioinspired Redox Mediator in Lithium−Oxygen Batteries, ACS Catal. 2021, 11, 1833−1840

DOI: 10.1021/acscatal.0c04544

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04544