锂-氧电池在充放电循环期间其大的过电位导致副产物的形成和短的循环寿命。悉尼科技大学Jinqiang Zhang、汪国秀和中科院长春应化所彭章泉团队报道了带有氧化还原活性2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基部分--多功能TEMPO接枝离子液体（IL-TEMPO），具有氧化还原介体，氧梭，锂金属保护添加剂以及电解质溶剂的多种功能。其中 n-/p-掺杂使IL-TEMPO起到氧化还原介体和氧梭的作用。与纯醚基电解质相比，放电容量增加33倍，过电位降低至0.9V的极低值。该离子液体还形成稳定的SEI以抑制副反应，确保平滑的锂剥离/电镀。电解质中离子液体的比例影响反应机理，高浓度下，形成无定形Li2O2作为放电产物，致使长循环寿命（>200循环）。此外，IL-TEMPO的独特性能使电池能够在恶劣的环境中（如在70°C高温下或空气气氛中）具有出色的电化学性能。
Jinqiang Zhang, Bing Sun, Yufei Zhao, Anastasia Tkacheva, Zhenjie Liu, Kang Yan, Xin Guo, Andrew M. McDonagh, Devaraj Shanmukaraj, Chengyin Wang, Teofilo Rojo, Michel Armand, Zhangquan Peng, Guoxiu Wang, A versatile functionalized ionic liquid to boost the solution-mediated performances of lithium-oxygen batteries. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-08422-8
