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锂-空气电池最初在20世纪70年代被提出作为电池电动汽车和混合电动汽车的可能电源。理论比能接近11700 Wh kg-1，接近液体燃料的已知值，表示可再充锂空气（Li-O2)电池是电动汽车的首选。
Li-O是如何运作的2电池的工作吗?
电压通常由锂氧电池产生2细胞在氧气的帮助下(O2)正电极上的分子2，与带正电荷的锂离子反应后，形成过氧化物锂(Li2O2)，产生电能。然后电子被从电极中抽出。这种电池在锂电池中放电2O2形成饱和。
Li-O的利弊2电池
的Li-O2电池具有极高的理论能量密度，是一种很有前途的电能存储系统。
然而，Li-O的实际应用2电池的主要障碍是能源效率低、循环寿命短和倍率性能差。
Li-O的最新研究2电池
锂氧电池的低能源效率和有限的循环寿命是由于阴极催化剂材料的缺乏，导致在热力学势下氧还原和演化反应(ORR和OER)反应迟缓，阴极上的质量输运缓慢。欧洲杯足球竞彩大多数报道的这种现象的活性催化剂都非常昂贵，包括铂和金。
由伊利诺伊理工学院(IIT) Mohammad Asadi教授领导的一组科学家一直致力于在美国设计这样一种催化剂。
此前，磷酸三钼纳米催化剂（Mo3.P)已显示出作为类似反应的催化剂的前景。由于Mo的独特结构3.P、 它的表面提供了高密度的钼（Mo）活性中心，具有独特的电子性质。这意味着它具有低功函数和费米能量下高密度d轨道电子的特点。这可能是电催化的一个有希望的因素。
评估其在锂空气电池中的性能是这项研究的起点。该电池的放电和充电过电位分别为80毫伏和270毫伏(mV)，这是锂空气电池在使用钼时的最低记录3.P催化剂。的Li-O2电池在1200次循环后几乎保持了100%的初始性能。
在循环过程中，研究人员发现，经过对电池性能的仔细分析，稳定的碳酸锂层(Li2有限公司3.)是在阳极周围形成的。根据研究人员的说法，这是一个很好的例子2有限公司3.层将防止其他不必要的反应与空气和电解质的成分。
该催化剂形成了一层氧化钼(MoO)，预计这将进一步提高电池的性能。
研究人员发现，Mo3P纳米颗粒对ORR和OER具有几乎相同的催化活性。欧洲杯猜球平台该催化剂具有更快的电荷转移动力学和ORR和OER的本构催化活性，优于现有的大多数已研究的催化剂。
研究人员还进行了密度泛函理论(DFT)计算，证实了ORR和OER活性的增强是由Mo端基Mo上的动态稳定的Mo单分子层引起的3.P表面位置。随后的实验表征也证实了MoO单层的存在。然而，电池在1000次循环后失去性能，这归因于充电氧化还原介质失活。
磷化三钼优异的催化性能
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未来的工作
在他们的论文中，印度理工学院的研究人员表示，表面重建的钼3.P催化剂具有动力学稳定的氧化层，可导致基于Mo的电子和结构特性的大规模可持续的储能系统发展3.在检查的Li-O中发现P2电池系统。
该团队认为，进一步的研究有助于开发Mo3.P催化剂可为锂氧储能技术的发展做出贡献2电池系统。
参考资料及进一步阅读
A. Kondori, Z. Jiang, M. esmailirad, M. Tamadoni Saray, A. Kakekhani, K. Kucuk, P. N. M. Delgado, S. Maghsoudipour, J. Hayes, C. S. Johnson, C. U. Segre, R. Shahbazian-Yassar, A. M. Rappe和M. Asadi。(2020) Mo表面的动态稳定氧化物覆盖层3.P纳米粒子使锂欧洲杯猜球平台空气电池具有低过电位和长循环寿命。副校长。2004028.https://doi.org/10.1002/adma.202004028
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[在线]锂空气电池的基础研究．可以在:https://www.zsw-bw.de/en/projects/batteries/fundamental-research-for-lithium-air-batteries.html
IFL科欧洲杯线上买球学[在线]锂-空气:电池的突破．可以在:https://www.ifl欧洲杯线上买球science.com/technology/lithium-air-battery-breakthrough-explained/
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