气凝胶和泡沫材料具有重量轻、孔隙率高、比表面积大等优点，可以产生丰富的活性/催化中心，是一种很有前途的电极材料。定制它们的多孔结构对于实现最大的电极性能至关重要，但在该领域仍然具有挑战性。
在这里，通过对内部随机分布的原始碳纳米管海绵进行改性，北京大学Anyuan Cao提出了一种由规则的、垂直交叉的通道组成的碳纳米管平台，该通道以合适的横向尺寸(约5μm)为中心，在预定的压缩下具有较低的弯曲度和增强的电化学动力学。
文章要点
1）该碳纳米管平台，由双功能过渡金属氢氧化物催化剂接枝，同时克服了长循环寿命和高速率的挑战，作为Li−O2阴极，在0.5 mA cm−2时实现了500次循环(即使在1 mA cm−2时也达到了275次循环)，并且表现出高的面积容量(27 mA h cm−2)，这些都优于最近报道的基于各种材料的多孔性电极。
2）研究人员揭示了由催化剂加载的正交通道实现的涉及快速三相传输和可逆放电产物沉积的机理。
这种结构定制的健壮的碳纳米管平台可以在电化学催化和储能系统中得到广泛的应用。
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Bo Zhao, et al, Orthogonal-Channel, Low-Tortuosity Carbon Nanotube Platforms for High-Performance Li−O2 Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c05782
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c05782
