具有高理论能量密度的可再充电锂氧(Li-O2)电池极具应用前景,但其商业应用受到缓慢动力学和较差循环稳定性的阻碍。在此,浙江大学Lu Jun、北京理工大学Su Yuefeng、YaoYing在双氧化还原介质(RM)的辅助下实现了具有分级多孔中空结构(HCS)的中空碳壳,实现了Li-O2电池的协同工作机制,并解决了放电容量和反应动力学降低的问题。
本文要点:
1) HCS的分级多孔结构具有更多的空间来容纳Li2O2,增加了活性位点的可及性,并提高了放电容量。此外,双RMs以表面介导的模式调节Li2O2的生长机制,产生具有更高电子传输能力的易分解膜状Li2O2,并改善反应动力学。
2) 具有双RM的HCS基Li-O2电池在100 mA g−1的电流密度下表现出24580 mA h g−1的总放电容量和2500 h的循环寿命。该工作为锂离子电池正极材料的优化升级开辟一条新途径。
Zhaolin Gou et.al Dual Redox Mediators Assisted Hierarchically Porous Hollow Carbon Shell Cathode for Enhanced Performance Li-O2 Battery Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202304272
https://doi.org/10.1002/aenm.202304272