TiCTMXene基材料在锂空电池正极中的研究进展

作     者：李苗苗 袁萌伟 郑幸子 孙根班 李会峰 

作者机构：北京师范大学珠海校区先进材料研究中心 北京师范大学化学学院能量转换与存储材料北京市重点实验室 

出 版 物：《北京师范大学学报(自然科学版)》 (Journal of Beijing Normal University(Natural Science))

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目（21871028 22271018） 

主　　题：Ti C T MXene 锂空电池 正极催化剂 氧还原反应 氧析出反应 

摘      要：锂空电池具有3500 Wh kg-1的理论能量密度，是极具发展潜力的新一代能源存储系统。在有机相锂空电池中，放电产物为固态Li2O2，具有绝缘性，导致正极反应动力学缓慢，造成反应过电位高、倍率性能差、循环稳定性有限且能量效率低等不良结果。催化剂可以改善氧还原反应(oxygen reduction reaction， ORR)和氧析出反应(oxygen evolution reaction， OER)动力学，提升各项性能参数，因此开发稳定且高活性的正极催化剂是改善锂空电池性能的关键。Ti3C2TxMXene是2011年被发现的二维层状钛碳/氮化物纳米材料，导电性高且表面可调，具有催化ORR和OER反应的双重功能，近年来受到广泛关注，在锂空电池中具有良好的应用前景。本文介绍了锂空电池的反应机制，总结了近几年Ti3C2TxMXene基材料在锂空电池正极催化剂中的研究进展，探讨了锂空电池中Ti3C2TxMXene基正极催化剂材料的反应机制与性能提升策略，并对此方向未来的发展作一展望。