降低过渡金属氧化物（TMOs）催化剂的充放电过电位，最终可以提高Li−O₂电池的电池效率和循环寿命。

近日，北京理工大学吴川教授，谭国强教授报道了TMOs的晶相工程是实现上述目的的有效途径。即通过水热法调节阳离子摩尔比，成功地实现了Mn_xCo_1-xO催化剂的可控晶相调制。

文章要点

1）研究发现，当Mn/Co比从1/9增加到9/1时，Mn_xCo_1-xO催化剂经历了特殊的结构演变。这种晶相工程优化了材料的电性能和催化性能，从而使Li−O₂电池具有良好的电化学性能。

2）与最近报道的一些过渡金属氧化物催化剂相比，它们在降低电荷过电位方面显示出很大的优势。值得注意的是，具有CoMn₂O₄的(211)晶面和MnO₂的(101)晶面的Mn_0.8Co_0.2O催化剂具有显著降低的充电过电位（0.48 V）。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，不同形貌的Li₂O₂产生不同的电荷过电位，这与Li₂O₂单体在Mn_xCo_1-xO晶面上的电子电导率和结合能不同有关。

总之，这项研究利用可控晶体相位调制技术，开发出了可扩展、低成本的二元Mn_xCo_1-xO。这一独特的过渡金属氧化物晶相工程策略将为其在各种储能器件中的应用带来新的发现。

参考文献

Dong Cao, et al, Crystal Phase-Controlled Modulation of Binary Transition Metal Oxides for Highly Reversible Li−O₂ Batteries, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01276

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01276