CoFe₂O₄/BiFeO₃核壳正极

磁力耦合降过电位

首次将磁致伸缩与压电催化耦合引入锂氧电池正极，通过外磁场驱动内置电场促进氧还原与氧析出反应，显著降低充电极化。

田松林 · Song, Lina · 常立民 · Liu W. · Wang, Huanfeng · Xu, Jijing

Nano Energy 2024

具体参数

充电平台

{'zh': '3.49', 'en': '3.49'} V

放电平台

{'zh': '2.83', 'en': '2.83'} V

技术优势

充电电压大幅降低

外磁场通过磁致伸缩效应在 CoFe₂O₄ 上产生应力，进而激发 BiFeO₃ 的压电效应，生成内建电场驱动空穴传输，加速氧析出反应，使充电平台显著下降。

无需复杂改性就能提升能效

磁力耦合机制直接利用外场，不需对正极材料进行掺杂或复合修饰，即实现超低充电平台与高放电平台的组合，能量效率明显提高。

应用场景

• 金属空气电池：提供外场辅助降低金属空气电池充电极化的通用策略。
• 锂氧电池：用磁力耦合直接降低锂氧电池充电过电位，提升能量效率。
• 压电催化材料：将压电催化从机械振动拓展到磁场驱动，扩大应用场景。
• 磁电复合氧化物：以磁电复合正极实现磁场对电化学反应的实时调控。