近游离钴单原子催化剂

放电产物易分解

与Li₂O₂晶格匹配更好的近游离钴位点，生成易分解的片状Li₂O₂，兼顾氧还原与析氧动力学。

Zheng, Lijun · Yan, Yan · Wang, Xiaoxue · Song, Lina · Wang, Huanfeng · Xu, Jijing

Energy Storage Materials 2023

技术优势

放电产物容易分解

近游离 Co 与 Li₂O₂ (100) 晶面晶格匹配，生成单一取向片状 Li₂O₂，电子传输能力更高且与 *LiO₂ 结合更弱，充电时分解动力学更快。

活性位点动态可逆

Co₁-N₃ 位点在放电时释放为 O*-Co₁-N₂，促进关键 *O 中间体的表面吸附与活化，原位形成的位点更适合氧还原。

应用场景

• 锂氧电池正极催化：提供可动态演化的钴单原子位点，优化放电产物形貌与分解动力学，降低充电过电位。
• 高比能金属空气电池：通过晶格匹配诱导易分解的片状 Li₂O₂，提升金属空气电池的往返效率与循环稳定性。
• 氧电催化材料：以近游离 Co 位点强化关键 *O 中间体吸附，改善氧还原和析氧反应动力学。
• 单原子催化剂设计：展示活性位点在工况下的动态释放机制，为单原子催化剂的理性设计提供依据。