SCMs|单原子催化剂促进Li-CO2电池中Li2CO3/C的快速分解

锂-二氧化碳(Li-CO₂)电池充分利用温室气体CO₂，其理论能量密度高达1876 W h kg⁻¹，使之被认为是未来储能系统的潜在候选者和锂离子电池的替代品。然而，放电产物(Li₂CO₃/C)的聚集以及缓慢的反应动力学特征，导致其极化高、循环寿命短。因此，研究与开发高效催化剂来促进Li₂CO₃/C分解尤为重要。其中，单原子催化剂(SACs)中金属原子利用率高、界面电子相互作用强，因而被视为有前途的多相催化剂。

近日，西北工业大学谢科予教授和金婷教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，设计合成了均匀锚定在氮掺杂还原氧化石墨烯上的单金属原子催化剂(Fe₁/N-rGO，Co₁/N-rGO和Ni₁/N-rGO)，并深入研究了它们对Li₂CO₃/C分解的催化分解活性。其中，Fe₁/N-rGO在100 mA g⁻¹时放电比容量高达16,835 mA h g⁻¹，且在400 mA g⁻¹时以2.30 V的放电电压稳定循环170次，明显优于其他催化剂。

这项工作揭示了SACs在Li-CO₂电池中取得的进步，并为实现高性能Li-CO₂电池提供了有效的方法。

文章信息

Lijiao Zhou, Hui Wang, Kun Zhang, et al. Fast decomposition of Li₂CO₃/C actuated by single-atom catalysts for Li–CO₂ batteries. SCIENCE CHINA Materials, 2021, 10.1007/s40843-020-1638-6

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