锂氧电池（LOBs）具有较高的理论比能量，在开发长途电动汽车和大规模储能方面具有广阔的应用前景。然而，由于正极较差的催化性能和放电产物的绝缘性，导致其极化大、循环稳定性差，严重阻碍了它们的实际应用。

近日，苏州大学杨瑞枝教授，Meng Tian，Xuecheng Cao报道了一种独特的具有非晶态/晶态异质结构的三金属CoFeCe氧化物，并将它们作为LOBs正极电催化剂。

文章要点

1）研究人员通过控制优化Co、Fe、Ce含量，获得了热力学和动力学平衡的高活性CoFeCe氧化物。实验结果显示，性能最佳的CoFeCe氧化物正极首次放电容量为12340 mAh g⁻¹，同时在100 mA g−1下具有2900 h的显著提高的循环稳定性。

2）实验和密度泛函理论(DFT)分析结果表明，CoFeCe氧化物组分之间的协同作用、无定形晶畴、晶格失配最小的独特异质结构以及提高的对关键中间体LiO₂的吸附是提高CoFeCe氧化物对可分解Li₂O₂形成的电催化活性的关键因素。

这项研究为合理设计和合成高效的锂氧电池正极多金属氧化物电催化剂提供了新的思路。

参考文献

Zhihui Sun, et al, Synergized Multimetal Oxides with Amorphous/Crystalline Heterostructure as Efficient Electrocatalysts for Lithium–Oxygen Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100110

https://doi.org/10.1002/aenm.202100110