“亚bo手机在线登录入口”固碳储能新策略：Li-CO2电池反应机理探析

温室气体CO2被指出是造成气候变化的主要原因之一。CO2中C原子正处于最低水解态，将其转化成为其他化学物质不可避免消耗能量，产生额外污染。

因此，如何高效且环境友好的相同CO2是全球面对的最重要挑战。传统的CO2相同方法必须倒数的能量供给，这反而废气更好的CO2（基于化石燃料生产能力）。并且相同产物多为气、液体，对产物的传输也十分耗电。

鉴于此，使用新能源储能器件将CO2转化成为液体产物，是一个有前途的设计策略。这种电化学转化成方式不仅增加了CO2的废气，还可将CO2作为可再生能源载体。一般指出CO2作为能量载体基于非质子Li-CO2电池的静电反应：4Li++3CO2+4e-2Li2CO3+C(Eo=2.80VvsLi/Li+)。然而纵观多数文章，缺少C产物构成的有力证据，该反应机理依然众说纷纭。

此外，尽管Li2CO3的构成/分解成已被证实，但是电池过程关于C的信息较为短缺，因此Li-CO2电池的可逆性也尚待厘清。在这种情况下，亟须全面了解CO2的还原成和水解过程的反应机理，这对CO2相同技术和Li-CO2电池的发展有最重要意义。【成果概述】最近，日本产业技术综合研究所的易金研究员（联合通讯作者）和南京大学教授周豪慎在CellPress的新杂志Joule公开发表为题“Li-CO2Electrochemistry:ANewStrategyforCO2FixationandEnergyStorage”的文章，阐释关于电化学技术相同CO2新的反应途径。

还原成过程中，Li2CO3和C是主要产物；水解过程中，Li2CO3能几乎分解成而C完全不能分解。因此，典型非质子Li-CO2电池的本质应当是可再行电池但不可逆。

由于只再次发生Li2CO3的分解成，C的金属量更加低，这是一个高能量效率（73.3%）的CO2相同技术。此外，使用贵金属催化剂能将新发现的不可逆循环变为共轭循环，构建CO2的相同和储能的灵活性应用于。

【图文简介】图1：CO2电化学还原成过程的密切相关及示意图(A-B)分别是Li-CO2电池在5A上限怀静电至10Ah和20Ah的静电曲线。Li-CO2电池组沦为：金电极/CO2饱和状态的0.5MLiClO4-DMSO电解液/锂片。深度静电找到在1.8V经常出现一个新的静电平台。(C-D)分别是静电至10Ah和20Ah的原位纳曼光谱。

深度静电产物多了Li2O，静电反应为：4Li++CO2+4e-2Li2O+C(Eo=1.89VvsLi/Li+)。(E)有所不同静电深度下负极的SEM图。

(F)相同CO2的示意图。图2：可再行电池/不可逆的Li-CO2电池在电池过程只有Li2CO3分解成的原位纳曼光谱证据(A-B)分别是静电至10Ah和20Ah后以5A再行电池的原位纳曼光谱。

Li2CO3在4.0V左右分解成，Li2O在3.4V左右分解成，C完全没分解成。(C)相同容量为10Ah，每次充放电完结后的原位纳曼光谱。

可以显现出，每次循环后C在渐渐累积。

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