Lichtunterstützte nicht-aquatische Lithium-Luft-Batterie: Herstellung und Ausblick photoelektroden

XUE Zhichao ,  

JIANG Sihai ,  

RU Yingyi ,  

LI Jie ,  

LI Qiang ,  

SUN Hong ,  

摘要

In den letzten Jahren waren lichtunterstützte Lithium-Luft-Batterien (LOBs) ein herausragendes und sich ständig entwickelndes Forschungsgebiet. Aufgrund von Problemen wie langsamen Sauerstoffreduktionsreaktionen (ORR) und Sauerstoffentwicklungsreaktionen (OER), hohen Lade- und Entladungsüberspannungen sowie instabiler Zyklenlebensdauer ist die Energieeffizienz jedoch gering, was ihre kommerzielle Anwendung einschränkt. Das vernünftige Design und die Synthese von photoelektroden Materialien sind ein effektiver Ansatz zur Lösung der genannten Probleme in lichtunterstützten LOB-Systemen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der Gestaltung und Herstellung von photoelektroden Materialien für lichtunterstützte LOBs. Zunächst werden die Grundlagen und Reaktionsmechanismen lichtunterstützter LOBs zusammengefasst. Der zweite Teil stellt aktuelle Forschungsergebnisse zu photoelektroden Materialien vor. Der dritte Teil beschreibt den Zusammenhang zwischen Struktur, Leistung und Elektrochemie verschiedener photoelektroden Strukturen. Außerdem liegt der Schwerpunkt auf Untersuchungen zur Herstellung effizienter photoelektroden Materialien für lichtunterstützte LOBs durch Defektstrukturierung, lokale Oberflächenplasmonresonanz (LSPR) und Heterostruktur-Engineering. Abschließend werden Versuche zur Herstellung effizienter photoelektroden Materialien mit anderen Methoden diskutiert. Diese Arbeit wird die Herstellung stabiler und effizienter photoelektroden Materialien für lichtunterstützte LOBs vorantreiben und zielt darauf ab, die kommerzielle Anwendung der wiederaufladbaren Energiespeicherung von lichtunterstützten LOBs zu fördern.

关键词

Lichtunterstützung; Lithium-Luft-Batterie; Photokatalyse; Elektroden-Design

阅读全文