不卡无码人妻一区二区三区,免费人成在线观看视频播放,老熟女富婆激情刺激对白

南開陳軍院士/李福軍Chem. Soc. Rev.: 可充電鋰氧電池中O2的光電化學

可充電鋰氧（Li-O₂）電池由于其高理論能量密度而成為很有前途的儲能裝置。然而，正極氧還原和析出反應（ORR/OER）的緩慢動力學導致極化大和能量效率低。盡管在電極材料設計和電池構型方面取得了進步，但仍然存在較大的放電/充電電壓差距。將光引入Li-O₂電池已被證明可以提高ORR/OER的反應動力學從而提高電化學性能，但對氧正極光電化學過程的理解仍然有限。

鑒于此，南開大學陳軍院士、李福軍研究員等人回顧總結了對Li-O₂電池中氧電化學和光電化學的基本理解，包括放電過程中的ORR和充電過程中的OER。重點介紹了光助Li-O₂電池中光電化學的綜合機制，然后概述了光激發ORR和 OER在材料設計、電池構造和穩定性方面的最新進展。

圖1. 光助Li-O₂電池的簡化構造示意圖

Li-O₂電池中的光助正極反應包括載流子生成和電催化兩個至關重要的過程：半導體中產生的載流子壽命和濃度與其微觀結構、能帶結構和帶隙有關；電催化取決于其O₂吸附/解吸、催化活性、比表面積和孔結構。所采用的半導體正極通常具有帶隙大、表面積小和光電轉換效率低的問題，其合理設計（形貌、晶面和能帶結構）對于提高電催化活性、電荷分離效率、光穩定性和電化學穩定性非常重要。

正極的微結構設計有利于增強光捕獲、快速電子和質量傳輸及容易的氧擴散，從而使光助Li-O₂電池具有優異的倍率和循環穩定性。此外，開放系統中的電解質損失不如氣/固/液三相界面，因此需要適當的電池構造來減輕液體電解質的揮發，從而長時間運行。

圖2. 半導體中光激發過程的示意圖

最后，作者討論了光助Li-O₂電池的主要挑戰和前景：

（1）目前對Li-O₂電池的深入了解還不夠，特別是正極反應中的決速步驟。

（2）光助Li-O₂電池的正極、電解質和金屬負極都存在副反應，需要對其進行鈍化，穩定的光助Li-O₂電池將高度依賴于半導體正極、電解質和鋰負極的優化及其兼容性。

（3）光助Li-O₂電池的進一步發展將集中在提高倍率性能、循環穩定性及對反應動力學的理解，這依賴于半導體正極、電解質、金屬負極、隔膜和電池構造的合理設計，同時涉及光化學、材料化學、電化學、計算、光譜學和表面科學的跨學科知識。

圖3. 半導體正極上的反應過程示意圖

Photoelectrochemistry of oxygen in rechargeable Li–O₂ batteries, Chemical Society Reviews 2022. DOI: 10.1039/D1CS00877C

原創文章，作者：v-suan，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/0a0f169f5b/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

南開陳軍院士/李福軍Chem. Soc. Rev.: 可充電鋰氧電池中O2的光電化學

相關推薦