Li-O₂电池因其高理论能量密度而被认为是下一代高能量存储系统的有效候选者。然而，绝缘放电产物Li₂O₂的积累会导致严重的阴极钝化、电导率降低和电荷转移受阻，严重影响电池性能。近日，郑州大学刘清朝、卢有彩提出了一种具有双向配位功能的新型相转移催化剂2-氨基吡啶（AP）。

本文要点：

1) AP分子含有亲核吡啶氮和亲电氨基氢，它们可以分别通过静电吸引和氢键与Li⁺和活性氧中间体相互作用。这种双重相互作用促进了Li₂O₂的液相沉积，同时实现了有效的产物分解。AP分子内不均匀的静电势分布产生内部电场，稳定还原氧物种，屏蔽亲核攻击，并抑制Li⁺在阳极尖端的沉积，有效防止锂枝晶生长。

2) 因此，具有AP的Li-O₂电池表现出36419 mAh g⁻¹的极高放电容量，0.29 V的充电过电位，循环寿命超过2256小时。通过功能分子结构设计，AP分子表现出的双向配位催化作用有效调节了反应过程中物质的迁移和相互作用，显著提高了Li-O₂电池的电化学性能。

参考文献：

Mengyao Huang et.al Phase-Transfer Catalyst for Lithium-Oxygen Batteries Based on Bidirectional Coordination Catalysis: 2-Aminopyridine Adv. Functional Mater. 2024

DOI: 10.1002/adfm.202420678

https://doi.org/10.1002/adfm.202420678