祝贺联合培养硕士武玉悦在ACS Energy Letters期刊发表研究论文

近日，我组在非水溶剂Li-CO₂电池领域取得新进展，基于4，4’-联吡啶（BPD）氧化还原媒介体，提出Li-CO₂电池可逆工作的新路径。

以高能量密度电池为核心的新能源技术是我国能源结构转型的关键所在。近年来，非水溶剂Li-CO₂电池凭借其优异的能量存储和CO₂回收功能而备受研究者关注。然而，Li-CO₂电池充放电过程过电位大并涉及活泼中间体的产生，由此伴随严重的副反应，导致其电化学性能远低于理论预期。

在本工作中，我们发现了一种氧化还原媒介体—4，4’-联吡啶(BPD)，可以调控Li-CO₂电池反应路径，实现可逆的CO₂捕获和释放、并降低电池充放电过电势和避免副反应的发生。结合原位红外光谱、表面增强拉曼光谱、微分电化学质谱和理论计算，获得了关键中间体/产物的直接谱学信息，提出了BPD帮助的可逆Li-CO₂电池反应新路径。结果表明，在开路条件下，BPD会自发与CO₂配位生成[BPD…2CO₂]。在放电过程中，[BPD…2CO₂]通过两电子反应生成Li₂[BPD-2CO₂]放电产物；充电过程重新可逆释放BPD与CO₂。该工作为可逆Li-CO₂电池开发和设计提供了新思路。

相关研究成果以“Tailoring Li−CO₂ Electrochemistry Based on 4,4′-Bipyridine Redox Cycle”为题，于近日发表在ACS Energy Letters上，第一作者为我组联合培养硕士生武玉悦。该研究工作得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、国家重点研发计划和大连支持高层次人才创新创业项目的支持。（文/图 武玉悦 赵志伟）

文章链接：https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c01095