河南大学赵勇、东北大学张鹏 Angew 报道:O₂•⁻ 中间体捕获策略促进高面容量锂氧电池 ORR 路径优化
无水锂–氧(Li–O₂)电池被认为是最有潜力实现 3500 Wh kg⁻¹ 理论能量密度的储能体系之一。。然而,尽管理论性能惊人,实际电池却始终难以突破循环稳定性与反应动力学的瓶颈。问题的核心集中在氧还原反应(ORR)过程中生成的第一个中间体O₂•⁻。这一高活性物种既是两电子转移路径的起点,也是引发副反应与电极失活的源头。 如何在不改变反应本征路径的前提下,对这一“失控中间体”进行精准调控? 本文报道了一种解决思路:利用离子液体添加剂 Py-TFSI 中的 Py⁺ 阳离子,主动捕获并转移 O₂•⁻ 中间体,从源头上同时提升 ORR 速率与体系稳定性,使 ORR 活性提高超过 5 倍,并实现 47 天稳定循环。该研究从“中间体优先调控”的角度出发,为金属–氧电池性能优化提供了一种新的化学策略。