人们普遍认为，Li-O₂电池(LOB)的容量很大程度上取决于过氧化锂(Li₂O₂)放电产物的生长行为，该产物遵循共存的表面和溶液路径。然而到目前为止，实现Li₂O₂形貌的动态调控仍然具有挑战性。

近日，北京航空航天大学Yu Zhang, Dapeng Liu报道了rGO负载的光响应Au NPs已成功用作阴极，表现出良好的SPR效应，可增强其表面电场强度，从而加速ORR动力学。这种ORR与r_Li+的动态调节可以强烈影响Li₂O₂的生长行为并进一步提高LOB性能。

文章要点

1）具体来说，通过交叉法对一系列条件进行了实验检验。测得最佳条件下（电流密度为0.1 mA cm^-2、光功率为50mW）获得的放电容量为1.68 mAh cm^-2，比黑暗下放电容量高出约1.7倍，同时形成大量的Li₂O₂环形线圈。如果没有匹配，相对较高的ORR动力学或r_Li+已被确定不利于提高放电容量。前者容易诱发正极上Li₂O₂表面生长成膜，而后者则导致浓差极化，甚至导致电池“猝死”。然而，如果暴露在光线照射下，电池可以惊人地再次放电，就像它从未耗尽一样。

这项研究揭示了放电产物形成背后的复杂机制，为未来的LOB设计提出了动态调制控制电池放电的新概念。

参考文献

Haohan Yu, et al, Dynamic Modulation of Li2O2 Growth in Li−O2 Batteries through Regulating Oxygen Reduction Kinetics with Photo-Assisted Cathodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401272

DOI: 10.1002/anie.202401272

https://doi.org/10.1002/anie.202401272