Zn/Cl共调控MXene催化剂

超低过电位，长循环1500小时

通过调节吸附-分解过程，实现Li-CO2电池全生命周期的高可逆性。

Tian, Xue · 刘欢 · 曹斌 · Zhang, Peng · Yanze, Li · Mengyao, Xu · 徐斌

ACS Nano 2024

具体参数

过电位

{'zh': '0.72', 'en': '0.72'} V

循环寿命

{'zh': '1500', 'en': '1500'} h

技术优势

过电位极低

Zn的引入改变了Ti的d带中心，显著提高了CO₂释放反应（CO₂ER）活性，从而大幅降低充电过电位。

循环寿命长

小尺寸且均匀的Li₂CO₃更容易在充电时完全分解，使电池在200 mA g⁻¹下稳定循环1500小时。

放电产物形态好

Cl表面基团增强了Li₂CO₃在催化剂表面的吸附，诱导形成小尺寸、均匀的Li₂CO₃，有利于后续分解。

应用场景

• Li-CO₂电池：用作正极催化剂，降低Li-CO₂电池过电位并延长循环寿命。
• CO₂电还原催化剂：促进CO₂还原过程中的吸附与活化，提高产物选择性。
• 催化材料：通过表面基团与金属掺杂调控催化活性，开发高效催化剂。
• MXenes在储能中的应用：利用MXene高导电性和表面可调性，提升储能器件性能。