南开大学李福军教授团队在Angew. Chem. Int. Ed.上揭示锂氧气电池中O2-歧化的新途径，提升电池性能

南开大学化学学院李福军教授团队在国际知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.上发表了一项重要研究成果，他们通过使用三联吡啶钌阳离子（RB）作为溶液催化剂，成功改变了锂氧气电池放电和充电过程中O2-的歧化反应途径和动力学，从而解决了一直以来的性能瓶颈。他们的关键创新在于通过调控O2-歧化反应，加快了电池的充放电过程，降低了过电位，减少了副反应，对电池的循环稳定性产生了显著提升。

研究中，李福军团队通过原位技术证明了RB与O2-的反应机制，揭示了RB如何捕获并促进O2-二聚体的分子内电荷转移，显著降低了歧化反应的能垒。这导致O2-歧化反应从二级变为一级，速率显著提升。在实验中，他们观察到添加RB后，电池的放电容量提高4-10倍，且放电产物尺寸增大，显示出RB对电池性能的积极影响。

团队进一步通过EPR和DEMS数据证实，RB和RuO2催化剂的结合使用，不仅降低了充电电压，减少了O2-和1O2引发的副反应，还显著提高了电池的循环稳定性。在500 mA g-1电流密度下，锂氧气电池能稳定循环超过230圈，相较于未添加RB的电池，性能提升显著。

这一突破性工作为锂氧气电池的性能优化提供了新策略，强调了O2-歧化在电池反应中的关键作用，为未来高性能电池的发展指明了方向。对于电化学、储能和材料领域的研究者来说，这一成果具有重要价值。更多相关科研动态，可关注【新威智能】获取。

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文章来源：天狐定制

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