Nicht-wässrige Lithium-Sauerstoff-Batterien mit Lichtunterstützung: Herstellung und Perspektiven photo-katalytischer Kathoden

XUE Zhichao ,  

JIANG Sihai ,  

RU Yingyi ,  

LI Jie ,  

LI Qiang ,  

SUN Hong ,  

摘要

In den letzten Jahren waren Licht-unterstützte Lithium-Sauerstoffbatterien (LOBs) ein herausragender Bereich der Entwicklung. Aufgrund von Problemen wie langsamen Sauerstoff-Reduktionsreaktionen (ORR) und Sauerstoff-Evolutionsreaktionen (OER), großen Lade- und Entladeüberpotentialen, einer instabilen Zykluslebensdauer und einer geringen Energieeffizienz ist ihre kommerzielle Anwendung jedoch begrenzt. Ein vernünftiges Design und die Synthese von photo-katalytischen Kathodenmaterialien sind effektive Wege, um die genannten Probleme im System der licht-unterstützten LOBs zu lösen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Fortschritte des Designs und der Herstellung von photo-katalytischen Kathodenmaterialien für licht-unterstützte LOBs in den letzten Jahren. Zunächst werden die Prinzipien und Reaktionsmechanismen der licht-unterstützten LOBs überprüft. Im zweiten Teil werden die neuesten Entwicklungen bei photo-katalytischen Kathodenmaterialien präsentiert. Der dritte Teil stellt die Beziehung zwischen der Struktur und der Leistung verschiedener photo-katalytischer Kathodenmaterialien dar. Darüber hinaus werden Versuche diskutiert, effektive photo-katalytische Kathodenmaterialien für licht-unterstützte LOBs durch Leerstellen-Engineering, lokale Oberflächenplasmonenresonanz (LSPR) und Heterostruktur-Engineering aufzubauen. Schließlich werden Versuche diskutiert, andere Methoden zur Herstellung effektiver photo-katalytischer Kathodenmaterialien zu verwenden. Diese Arbeit zielt darauf ab, die kommerzielle Anwendung von Licht-unterstützten LOB-Batterien zu fördern und die Herstellung stabiler und effektiver photo-katalytischer Kathodenmaterialien für licht-unterstützte LOBs voranzutreiben.

关键词

Lichtunterstützung, Lithium-Sauerstoff-Batterien, photochemische Katalyse, Elektroden-Design

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