目前，光辅助Li−空气电池被认为是克服Li−空气电池反应动力学迟滞的一种有效途径。而且，目前常规的光辅助Li−空气电池普遍采用有机液体电解液。而光辅助阴极的优异催化活性反过来又会加速有机液体电解液的降解，从而限制电池的循环寿命。

基于此，为了克服传统液态电解液体系的上述局限性，吉林大学Huan-Feng Wang，徐吉静教授构建了一种具有Au@TiO₂/Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃(LAGP)/LAGP(ATLL)双层结构的光辅助全固态Li-CO₂电池，从根本上提高了电池的稳定性。

文章要点

1）利用光电效应和光热效应，Au@TiO₂/LAGP层加速了二氧化碳还原反应和析出反应的缓慢动力学过程。此外，LAGP层可以解决液体电解液在光照下的分解问题。集成的双层LAGP框架赋予了热和Li⁺在整个系统中的直接传输。

2）光助全固态Li-CO₂电池在光照下实现了0.25 V的超低极化，以及92.4%的高往返效率。即使在−73 °C的极低温度下，通过将太阳能转化为热量实现自加热，电池仍可提供0.6 V的小极化。

这项研究不仅限于Li−空气电池，还可应用于其他电池系统，为全固态光助式Li−空气电池的实际应用迈出了重要的一步。

参考文献

De-Hui Guan, et al, All-Solid-State Photo-Assisted Li-CO₂ Battery Working at an Ultra-Wide Operation Temperature, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c03534

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03534