Small Methods：光催化助力锂氧电池放电产物分解

锂-氧气电池因具有比传统锂离子电池(200-250 Wh/kg)高出约十倍的理论容量和能量密度(约2000 Wh/kg)，从而吸引了学术界和工业界的广泛关注。然而，作为主要放电产物的过氧化锂，其充电分解所需的电位非常高（>4.0 V vs. Li/Li+）。这样的本质缺陷，严重的制约了锂氧电池的能量效率提升和循环稳定性的保持。随着光催化剂的引入，在充电过程中产生的强氧化性的电子空穴能够在极低的电位下（<2.5V vs. Li/Li+）有效的分解过氧化锂产物，从而大大提升了电池的能量效率。但是，在光催化辅助充电的过程中，强氧化性的电子空穴同时也会进攻电解液在内的其他电池组分。因此，怎样有效利用光催化过程分解放电产物，同时尽可减少其副作用，成为提升锂氧电池稳定性的关键。

近日，南京大学现代工学院周豪慎教授研究团队，以及其在日本产业综合技术研究院的（AIST）的博士研究生乔羽，通过将超高浓度醚类电解液体系引入锂氧电池的光催化充电过程中，有效的抑制了强氧化性电子空穴对传统电解液体系的进攻。与此同时，该团队还优化出一套适用于光催化辅助的混合充电模式，即保留普通充电模式下较为安全的低过电位充电部分，而在数次循环积累过氧化锂产物后，引入光催化辅助充电“清扫”电极。这样的混合充电模式即可以有效的利用光催化剂“清理”电极表面的放电产物，同时又能够抑制长时间光照过程中可能产生的不稳定因素，进而更加合理的将锂氧电池和光催化过程结合起来。相关论文发表在Small Methods (DOI: 10.1002/smtd.201700284)上。

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