目前,人们已经展示了基于LiOH的正极化学在高能Li–O2电池的应用潜力。然而,对这种复杂化学的理解仍然是不完整的。
近日,华盛顿州立大学Min-Kyu Song使用结合实验方法和从头计算来研究LiOH化学。
文章要点
1)研究人员提供了放电过程中通过净4e-氧还原形成LiOH的统一反应机制,其中Li2O2在低水含量电解质中作为中间体,而LiHO2在高水含量电解质中作为中间体。
2)此外,LiOH在充电过程中通过1e-氧化分解,产生表面活性羟基,降解有机电解质并产生质子。这些质子导致早期去除LiOH,随后出现新的高电位电荷平台(1e-水氧化)。在随后的循环中,这些积累的质子导致新的高电位放电平台,对应于水的形成。
研究发现有助于理解金属空气电池中4e-正极的化学性质。
参考文献
Xiahui Zhang, et al, Unravelling the Complex LiOH-Based Cathode Chemistry in Lithium–Oxygen Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202212942
DOI: 10.1002/anie.202212942
https://doi.org/10.1002/anie.202212942