在Li-CO₂电池的放电过程中，若CO₂发生双电子部分还原，则会生成具有高反应活性的Li₂C₂O₄中间产物。该产物在后续充电步骤中易于分解，为降低充电过电位、提升电池循环稳定性提供了颇具前景的解决思路。然而，Li₂C₂O₄作为中间相，极易进一步转化为化学惰性的Li₂CO₃，从而削弱上述优势。

针对这一挑战，厦门大学李君涛、周尧团队和宁德新能源（ATL）邓丽、王朕博士于近日在《Advanced Energy Materials》期刊上发表研究论文，题为“Inducing CO₂ Partial Reduction Enables Operation of Li‐CO₂ Battery Cathode Longer than One Year”。该工作报道了一种新型高性能正极催化剂——在MXene基底上均匀共负载超小尺寸的RuO₂与BiOCl。该催化剂在放电过程中可有效稳定Li₂C₂O₄，促进CO₂的双电子部分还原路径；同时，它还能调控放电产物的形貌，使绝缘性放电产物与电催化剂之间形成紧密且广泛的固-固接触界面。这两方面协同作用，有效抑制了循环过程中正极内部大尺寸、高惰性且绝缘的Li₂CO₃累积，从而显著降低充电极化，延长电池使用寿命。实验表明，最优组装的Li-CO₂电池首次全放电容量高达10.33 mAh cm⁻²；在0.02 mA cm⁻²电流密度下，以0.10 mAh cm⁻²固定面容量循环时，展现出超长循环型性能。该研究通过调控CO₂还原路径，为构建高性能、具备实际应用潜力的Li-CO₂电池提供了新的设计思路。

该研究是在国重点研发计划（2022YFB2502103）以及国家自然科学基金（项目编号：22279107、22288102）的资助下开展。

全文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.71355

（图/文 储能学系）