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可充電鋰-氧電池（LOB）被認為是下一代儲能設備有希望的候選者。其中，正極催化劑低活性和鋰負極的嚴重副反應導致循環穩定性差阻礙了LOB的商業應用。

在此，山東大學廉剛、黨鋒等人在提出了一種協同策略，即通過d帶中心調節設計穩定的Co₃Ru正極催化劑，以及在Li負極上構建堅固的LiF/Sn/Li₅Sn₂-PFDTMS混合保護層。

理論計算表明，d帶中心的負移促進了Ru基催化劑的催化活性和穩定性。此外，原位構建的PFDTMS增強的LiF/Sn/Li₅Sn₂界面層具有優異的機械穩定性和韌性，可以有效保護鋰負極免受腐蝕反應并確保良好的Li⁺傳輸。基于此，LOB 具有 990 次循環（約 1980 小時）的長循環壽命。

圖1. DFT計算

總之，該工作設計了一種高效、耐用的LOB正極催化劑。DFT計算結果表明Co的引入可以降低Ru基催化劑的d帶中心，優化Ru中心的穩定性和催化活性。同時，在Li表面構建了一種具有自修復能力的LiF/Sn/Li₅Sn₂-PFDTMS復合保護層，以抑制LOB運行過程中Li負極的腐蝕。基于此，NC/CO，RU-ND為基礎的LOBS與復合Li負極表現出較長的循環壽命。因此，該工作為開發穩定催化劑和有效的鋰負極保護提供了物質和方法上的突破，同時為穩定LOB的合理構建提供了理論依據。

圖2. 電池性能

D-Band Center Regulation for Durable Catalysts and Constructing a Robust Hybrid Layer on Li Anode Enable Long-Life Li-O2 Batteries, Advanced Energy Materials 2024 DOI: 10.1002/aenm.202303766

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?山大AEM：正極催化劑的D波段中心調節實現鋰-氧電池的長壽命

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