由于绝缘放电产物和副产物引起的正极钝化,锂氧(Li-O2)电池存在放电容量差、过电位高等问题。
近日,中科大钱逸泰院士,朱永春副教授报道了将6-乙氧基-2,2,4-三甲基喹啉(EQ)作为双功能氧化还原介体引入电解液中,研究其对Li-O2电池电化学性能的影响。
文章要点
1)研究发现,溶剂化的Li+和EQ在溶液中促进了放电过程,在3000 mA g-1carbon的电流密度下,相关容量比未溶解的Li-O2电池提高了30倍以上。
2)密度泛函理论(DFT)计算进一步阐明了EQ诱导氧还原反应(ORR)的工作机理。
3)表面静电势图表明,EQ中的N和O原子是富电子的,容易供电子以获得理想的氧化态,并有效地催化Li2O2的氧化,使其在3.08 V具有极低的电荷平台和长期稳定的循环能力(在500 mA g-1carbon的电流密度下循环150次,固定容量为1000 mA g-1carbon)。
参考文献
Hao Wan , Yingjie Sun , Zhendong Li , Weiwei Wang , Yongchun Zhu ,
Yitai Qian , Satisfying both sides: Novel low-cost soluble redox mediator ethoxyquin for high capacity and low overpotential Li-O2batteries, Energy Storage Materials (2021),
DOI:10.1016/j.ensm.2021.05.007
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.05.007