Li–O2电池商业化的一个主要障碍是碳电极上电子绝缘Li2O2膜生长导致的低放电容量。而氧化还原介导提供了一种有效策略,其可以将氧化学物质驱动到溶液中,从而避免表面介导的Li2O2膜生长并延长放电寿命。因此,探索不同的氧化还原介质类别可以帮助制定分子设计标准。在这里,伊利诺伊大学Ksenija D. Glusac报道了一类三芳基甲基阳离子,它可以有效地将放电容量提高35倍。
本文要点:
1) 作者发现具有更多正还原电位的氧化还原介质会导致更大的放电容量,因为它们抑制表面介导还原途径的能力有所提高。这一结果为氧化还原介导O2/Li2O2放电容量的未来改进提供了重要的结构-性能关系。
2) 此外,作者应用计时电位测量模型来研究氧化还原介质标准还原电位的区域以及在给定电流密度下实现有效氧化还原介质所需的浓度。这一分析能指导未来的氧化还原介体探索。
Erik J. Askins et.al Triarylmethyl cation redox mediators enhance Li–O2 battery discharge capacities Nature Chemistry 2023
DOI: 10.1038/s41557-023-01268-0
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01268-0