Li-CO₂电池为同步实现碳中性和开发先进的储能器件提供了可能。由设计良好的导电基板和活性材料组成的催化正极是优化Li-CO₂电池性能的关键。

近日，东南大学张一卫教授，南京理工大学Yong Yang利用导电聚吡咯（Ppy）通过后原位聚合将MnO_x-CeO₂空心纳米球串联在一起，构建了具有良好柔性和自支撑特性的项链状MnO_x-CeO₂@PPy分级正极材料。

文章要点

1）得益于聚吡咯优异的导电性、无粘结剂的结构和大量暴露的催化活性中心，MnO_x-CeO₂@PPy基Li-CO₂电池表现出优异的放电容量（100mAg-1时为13631 mA h g^-1）和循环性能（253次循环），以及1.49V的低过电位。特别值得注意的是，柔性独立膜被确认为柔性Li-CO₂电池潜在的催化正极。

2）研究人员通过密度泛函（DFT）理论计算，结合实验测试，对提高衬底吸附容量、MnO_x-CeO₂(111)活性表面的优化电子结构、反应中心Ce上的集中电子以及电化学机理进行了深入的研究。

这项工作开创了导电聚合物在Li-CO₂电池催化正极中的应用，为提高各种储能装置的性能提供了新的机遇。

参考文献

Qinghua Deng, et al, Electronic State Modulation and Reaction Pathway Regulation on Necklace-Like MnO_x-CeO₂@Polypyrrole Hierarchical Cathode for Advanced and Flexible Li–CO₂ Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103667

https://doi.org/10.1002/aenm.202103667