锂氧电池中基于自支撑Ag/δ-MnO2纳米花正极的可逆LiOH化学(英文)

作者：代林娜; 孙卿; 姚雨晴; 郭焕焕; 聂祥坤; 李建伟; 司鹏超; 陆敬予^*; 李德平^*; 慈立杰^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(06): 1431-1442.

因放电产物对有机电解液具有高攻击性,使得锂-氧电池能量效率低和循环稳定性差的问题一直限制着其实际应用.与典型放电产物过氧化锂相比,氢氧化锂(LiOH)具有更好的化学和电化学稳定性.本文通过在碳纸上原位生长嵌有纳米银的花状二氧化锰作为锂-氧电池的正极(Ag/δ-MnO2@CP),并证明了它能催化LiOH的可逆生成和分解.原位拉曼测试和理论计算表明Ag/δ-MnO2催化放电中间体LiO2*与水分子解离的H+反应最终生成LiOH.以Ag/δ-MnO2@CP为正极的锂-氧电池在潮湿氧气环境下表现出更高的比容量和放电平台.在电流密度为200 mA g-1时,锂-氧电池的过电位仅为0.5 V,在500 mA h g-1的限制比容量下可循环867圈.该工作为研究固相催化剂在锂-氧电池中的作用提供了新的思路,并将促进基于LiOH放电产物的锂-氧电池的实际应用.

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室