Batterie lithium-air non aqueuse assistée par la lumière : préparation et perspectives des photoélectrodes cathodiques

XUE Zhichao ,  

JIANG Sihai ,  

RU Yingyi ,  

LI Jie ,  

LI Qiang ,  

SUN Hong ,  

摘要

Au cours des dernières années, les batteries lithium-air assistées par la lumière (LOBs) ont été un domaine marquant et en constante évolution. Cependant, en raison de problèmes tels que la lenteur des réactions de réduction de l'oxygène (ORR) et d'évolution de l'oxygène (OER), un fort surpotentiel de charge/décharge, et une durée de vie en cycle instable, l'efficacité énergétique est relativement faible, ce qui limite leur application commerciale. La conception et la synthèse rationnelles des matériaux photoélectrodes cathodiques sont une voie efficace pour résoudre ces problèmes dans les systèmes LOBs assistés par la lumière. Cet article passe en revue les avancées récentes dans la conception et la préparation des matériaux photoélectrodes cathodiques pour les LOBs assistés par la lumière. Tout d'abord, une vue d'ensemble des principes fondamentaux et des mécanismes de réaction des LOBs assistés par la lumière est présentée. La deuxième partie introduit les progrès récents dans la recherche des matériaux photoélectrodes cathodiques. La troisième partie décrit la relation entre la structure photoélectrode, la performance et l’électrochimie. En outre, l'accent est mis sur les explorations menées via l'ingénierie des lacunes, la résonance plasmonique de surface locale (LSPR), et l'ingénierie des hétérojonctions pour construire des matériaux photoélectrodes cathodiques efficaces pour les LOBs assistés par la lumière. Enfin, les tentatives utilisant d’autres méthodes pour construire des matériaux photoélectrodes cathodiques efficaces sont discutées. Ce travail stimulera la préparation de matériaux photoélectrodes cathodiques stables et efficaces pour les LOBs assistés par la lumière, et vise à promouvoir l'application commerciale du stockage d'énergie rechargeable de ces batteries.

关键词

assistance lumineuse; batterie lithium-air; photocatalyse; conception d'électrode

阅读全文