芝浦工业大学研发出复合催化剂有望改善下一代锂氧电池中的氧反应

盖世汽车讯 一辆无需充电即可完成长途旅行的电动汽车，以及无需降落即可连续飞行数小时的无人机——这些场景对储能的需求远远超出了锂离子电池的容量，而锂氧电池长期以来一直被寄予厚望，有望弥补这一缺口。LOB的理论能量密度比锂离子电池高出十倍，有望彻底改变电动出行方式。然而，一个根本性的障碍阻碍了其商业化应用:众所周知，电化学氧反应速度慢、效率低，导致充放电过程中能量损失巨大。

据外媒报道，为了弥合这一差距，日本芝浦工业大学的Takahiro Ishizaki教授及其团队研究了通过构建异质结构复合催化剂能否克服LOB面临的最大障碍之一。研究人员开发了一种高效的双功能催化剂，通过将钙钛矿型氧化物镧钴氧化物(LaCoO3)与尖晶石型氧化物钴氧化物(Co3O4)均匀结合，能够加速控制电池性能的氧还原反应和析氧反应。相关研究成果发表在期刊《RSC Advances》上。

Ishizaki教授在解释这项研究的动机时说:“我们研究的根本动力源于阻碍锂氧电池实现的关键动力学瓶颈，即氧气相关的电化学反应速度慢、效率低下。” 他补充道:“虽然钙钛矿型氧化物(LaCoO?)和尖晶石型氧化物(Co?O?)本身就具有良好的催化性能，但将它们紧密结合形成一种专门针对锂氧体系的、结构明确的界面复合材料的研究却鲜有系统性探讨。我们着手解答的问题是:它们的协同作用能否突破单一材料的性能极限？”