高活性双功能电催化剂的合理设计一直是一项具有挑战性的任务。

有鉴于此，国立蔚山科学技术院的Kwang S. Kim 和Hyun‐Wook Lee等人，Na/Al共掺杂的富Li的Li-Ru-Ni-O层状电极具有缺陷/位错，可作为锂离子电池（LIB）和析氧反应（OER）的有效双功能电催化剂。

本文要点

1）合成了Li_1.22Ru_0.61Ni_0.16O₂（LRNO）和富缺陷的NaAl共掺杂的Li_1.2Ru_0.6Ni_0.1Al_0.05Na_0.05O₂（NaAl-LRNO）作为对LIB和OER应用的双功能电催化剂。

2）NaAl-LRNO确实是碱性介质中的高活性OER电催化剂，在最小超电势（η）分别为270、331和360 mV的情况下，可实现10、50和100 mA cm^-2的高电流密度，超过基准IrO₂（在10 mA cm^-2下η= 343 mV），长期稳定性超过36 h。对于锂电阴极，可实现173 mAh g^-1（0.2C‐rate）的比容量，可循环性（> 95.0％），高Columbic效率（99.2％）和能源效率（90.7％）。

3）NaAl-LRNO的高OER活性可归因于掺杂引起的缺陷和氧化还原电位的正向移动。由于缺陷/位错而产生的有效电荷/传质能力得到了很好的支持，低阻抗仅为11.6 Ω，Tafel斜率小(69.34 mV dec⁻¹)，表明OER活性得到了改善。在LIB中，这些缺陷/位错阻碍了层状晶石到尖晶石的转变，并促进锂离子的容易扩散。

参考文献：

Aditya Narayan Singh et al. Na/Al Codoped Layered Cathode with Defects as Bifunctional Electrocatalyst for High‐Performance Li‐Ion Battery and Oxygen Evolution Reaction. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202005605

https://doi.org/10.1002/smll.202005605