Nature Chemistry:三芳基甲基阳离子氧化还原介质增强Li-O2电池放电容量 2023年9月30日 下午3:44 • 头条, 顶刊 • 阅读 20 Li-O2电池商业化的主要障碍是碳电极上电子绝缘的Li2O2膜生长导致的低放电容量。氧化还原介质的介入提供了一种有效的策略,将氧化学反应推进到溶液中,避免表面介导的Li2O2膜生长,并延长放电寿命。因此,探索多种氧化还原介质类别可以帮助制定分子设计准则。 在此,伊利诺伊大学芝加哥分校Ksenija D. Glusac 团队使用密度泛函理论(DFT)筛选控制三芳基甲基阳离子催化剂对O2/Li2O2还原的内球和外球催化机制的热力学参数。循环伏安法(CV)揭示了一系列外球氧化还原介质的显著催化活性,其中最快的催化活性来自更负的还原电位。当测试它们对Li-O2电池放电容量的影响时,发现其增强效果可高达35倍。此外,具有缓慢催化速率的介质产生了更大的容量。 图1. DFT计算筛选氧化还原介质 总之,该工作报道了一类三芳基甲基阳离子,有效地将放电容量提高至35倍。研究表明,具有更多正还原电位的氧化还原介体导致更大的放电容量,因其提高了抑制表面介导的还原途径能力。因此,该工作为未来提高氧化还原介体的O2/Li2O2放电容量,提供了重要的结构-性质关系。 此外,还应用计时电位法模型,研究了氧化还原介体标准还原电位的区域,以及在给定电流密度时,实现有效氧化还原介体所需的浓度。这一分析,有望指导未来氧化还原介体的探索。 图2. 在TEGDME中的1M LiOTF的Li–O2电池放电曲线 Triarylmethyl cation redox mediators enhance Li–O2 battery discharge capacities, Nature Chemistry 2023 DOI: 10.1038/s41557-023-01268-0 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/09/30/3883d86036/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 德克萨斯大学ACS Nano:机器学习辅助筛选用于海水淡化的二维材料 2023年10月15日 他,今年第5篇Angew.!在“界面”上讲催化趣事! 2023年9月25日 忻获麟最新JACS:固态电池新认识,与液态电池完全不同! 2024年6月20日 北大潘锋团队,最新EES! 2024年6月7日 中科院唐永炳AFM: 可充电钠/钾电中金属硫化物的储能机理、挑战及设计策略 2023年10月29日 武汉大学方国家/柯维俊,最新Nature! 2023年11月10日