上海硅酸盐所在空气正极结构设计和催化调控研究中获进展

最近,中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心研究员张涛团队在空气正极结构设计和催化调控研究中取得系列进展,基于"金属纳米钻"技术制备出嵌合纳米金属钌的自支撑碳基空气正极。研究团队通过精确控制金属催化剂在碳载体中的嵌入位置,可控调节了碳与金属催化剂的接触界面及嵌合催化剂的电子结构。研究通过同步辐射及第一性原理计算验证了碳微米管和钌颗粒间存在着明显的电荷转移,局部嵌入的纳米钌颗粒表现出梯度催化特性。将该材料用于锂氧气电池空气正极,可调控空气正极的放电产物形貌,在不同放电深度下得到纳米片及薄膜-环状产物复合的放电产物。此空气正极在3500mAh/g的大容量循环中实现了较高能量效率(≥80%)。