锂−氧电池的放电产物Li2O2难以分解,导致电池的可逆性和循环稳定性较差,而Li2O2在充电过程中的形态对其分解有很大影响。因此,合理设计催化剂结构,提高催化剂活性中心的密度,使Li2O2在充电过程中形成易分解的形貌,有助于提高电池的性能。
在这里,北京师范大学CaiyunNan,清华大学Chen Chen展示了一系列由不同大小的Co3O4纳米颗粒堆叠而成的中空纳米盒子。
文章要点
1)结果表明,由尺寸较小的Co3O4纳米粒子组成的纳米盒表面含有丰富的孔结构和较高的氧空位浓度,改变了反应物和中间体的吸附能,为Li2O2提供了更多的成核位置,从而形成了高分散性的Li2O2,充电时更容易分解,最终提高了电池的性能。
这为锂−氧电池正极催化剂的结构设计和Li2O2形貌的调控提供了重要的思路。
参考文献
Yu Zhang, et al, Tunable Oxygen Vacancies of Cobalt Oxides in Lithium−Oxygen Batteries: Morphology Control of Discharge Product, Nano Lett., 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03025
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03025