目前,Li-O2电池面临的主要挑战是绝缘和不溶性Li2O2导致的阴极钝化导致的缓慢反应动力学和大过电位。
近日,吉林师范大学Ming Feng,滑铁卢大学陈忠伟院士采用双三氟甲基磺酰亚胺钴(Co(TFSI)2)作为电解液添加剂,设计了一种新型的纳米点修饰电解液。
文章要点
1)Co(TFSI)2添加剂能与放电中间体LiO2和产物Li2O2反应生成CoO 纳米点(NDs)。生成的CoO NDs很好地分散在电解液中,既有固体催化剂的高催化活性,又有可溶性催化剂的良好润湿性。在CoO NDs的催化下,Li2O2与它们一起生成并沉积在正极上。而在充电过程中,这些分散良好的CoO NDs有助于以较低的过电位分解固体Li2O2。
2)实验结果显示,添加Co(TFSI)2的Li-O2电池在电流密度为200 mA g−1、截止容量为1000mAhg−1的条件下表现出200次循环的长循环寿命,以及与Li2O2的形成和分解相关的良好的可逆性。
这项研究有望拓宽电解液添加剂的范围,为开发高分散的NDs基催化剂用于锂离子电池提供一个新的视角。
参考文献
Guiru Sun, et al, Self-formation CoO Nanodots Catalyst in Co(TFSI)2-Modified Electrolyte for High Efficient Li-O2 Batteries,Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202201838
https://doi.org/10.1002/adma.202201838