可充电锂氧电池由于其高能量密度而受到广泛关注，但其受到缓慢的氧还原/析氧动力学的严重影响。因此开发高效催化剂以提高催化活性，缓解锂氧电池的氧化还原过电位具有重要意义。

近日，山东大学尹龙卫教授报道了采用CO₂辅助热反应法制备了半金属硒单原子掺杂的Ti₃C₂ Mxene催化剂（SASe-Ti₃C₂）作为高性能Li-O₂电池正极材料。

文章要点

1）孤立的单Se原子催化位点可以作为活性催化中心，极大地提高对LiO₂-的吸附，从而在根本上调控Li₂O₂放电产物的形成/分解机制，大大提高了氧化还原动力学，有效地改善了过电位。

2）理论计算结果表明，Se位点与Ti₃C₂载体的相互作用大大增强了电极对LiO₂-的本征吸附能力，从根本上促进了电极与Li₂O₂产物之间的电荷转移，大大改善了电极的往返过电位。

3）实验结果显示，所精心设计的SASe-Ti₃C₂电极具有较低的充放电极化（1.10 V vs Li/Li⁺）、超高放电容量（17260 mAh g⁻¹,100 mA g⁻¹）和优异的耐久性（200 mA g⁻¹循环170次）。

这项研究成功的将半金属Se与高导电性的MXene骨架结合在一起，为开发和阐明一系列用于LOBs的高效催化剂提供了指导。

参考文献

Danyang Zhao, et al, Single Semi-Metallic Selenium Atoms on Ti₃C₂ MXene Nanosheets as Excellent Cathode for Lithium–Oxygen Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202010544

https://doi.org/10.1002/adfm.202010544