SCMs|锂-氧气电池双功能电催化剂：富含钒空位的V2−xO5@V2C MXene

构造阳离子空位被认为是一种可以提高电催化剂活性的有效策略。然而，在材料表面高效地引入阳离子空位仍面临诸多挑战。另外，关于阳离子空位对锂-氧气(Li-O₂)电池氧电极反应活性的影响少有报道。

近日，成都理工大学舒朝著教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，报道了在V₂C MXene表面原位构造富含钒空位的五氧化二钒(V_2−xO₅@V₂C MXene)的方法，并系统研究了该材料对Li-O₂电池氧电极反应的双功能催化活性。

结果表明，基于V_2−xO₅@V₂C MXene的Li-O₂电池具有良好的性能。其在100 mA g⁻¹电流密度下展示出高的能量效率(83.4%)和优异的循环性能(超过500次循环)。

图1 400和600°C煅烧得到的V_2−xO₅@V₂C MXene（V-400和V-600）的电化学性能。

密度泛函理论计算结果表明，阳离子钒空位的存在可以提供大量活性位点以降低Li-O₂电池氧电极反应能垒并促进反应物的吸附。

本工作表明，通过构造阳离子金属空位来调节材料表面电子结构是提高过渡金属氧化物电催化活性的有效路径。

文章信息

Xu, H., Zheng, R., Du, D. et al. Cationic vanadium vacancy-enriched V_2−xO₅ on V₂C MXene as superior bifunctional electrocatalysts for Li−O₂ batteries. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1959-1

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