促进Li₂O₂溶液相的形成而不是在正极表面形成是实现高性能Li-O₂电池的关键。据报道，质子型添加剂可以引导Li₂O₂在电解质溶液中放电，然而，其固有的对Li金属的反应性会降低Li-O₂电池的使用寿命，从而阻碍了进一步的研究。

近日，中科大朱永春教授，钱逸泰院士报道了RhB作为质子型添加剂，是一种有效的提高放电容量和保护Li金属负极的双功能质子型催化剂。

文章要点

1）研究发现，一方面，RhB通过质子化Li₂O₂，使Li₂O₂粒子重结晶，提高放电产物在电解液中的溶解度，从而获得较高的放电容量。另一方面，RhB中的游离氯离子与金属Li发生反应，形成稳定的无机SEI层，有效地抑制了Li枝晶的生长和Li金属与电解液组分之间的寄生反应。

2）实验结果显示，Li||Li对称电池在1 mA cm^-2下表现出长达1300 h的长循环性能，即使在5 mA cm^-2下也表现出低滞后电压，此外，还实现了1000 h的循环稳定性。同时，开发的Li-O₂电池在1000 mA g_carbon^-1的电流密度下具有46000 mAh g_carbon^-1的超高放电容量，90.79%的高Li₂O₂产率，并且提高了其循环性能（达到215个循环）。

这项研究所展示的RhB双功能质子型添加剂，使得通过引入或设计质子型添加剂来提高Li-O2电池的电化学性能成为一条新的有效途径。

参考文献

Hao Wan, et al, A Friendly Soluble Protic Additive Enabling High Discharge Capability and Stabilizing Li Metal Anodes in Li–O₂ Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202106984

https://doi.org/10.1002/adfm.202106984