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锂-氧气电池具有最高的理论能量密度，是最具发展潜力的下一代能源存储系统之一，但还面临着可逆性差、能量效率低、循环寿命短等挑战。氧化还原介质是提高锂-氧气电池反应动力学的主要策略。近日，郑州大学化工学院周震教授团队在《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表综述文章，系统且全面地总结了氧化还原介质在锂-氧气电池中的应用进展。青年教师窦雅颖博士为论文第一作者，南开大学谢召军副教授、吉林大学物理学院魏英进教授与中科院大连化物所彭章泉研究员为论文合作者。
作者首先重点介绍了氧化还原介质在锂-氧气电池中的工作原理、独特优势和筛选标准。
氧化还原介质在锂-氧气电池充放电过程中的催化机制、独特优势及相应的筛选标准。
接下来，作者将氧化还原介质划分为有机物、有机金属、无机物三大类，分别详细讨论了它们在锂-氧气电池充放电过程中的催化过程、催化效果和相应的优化策略。
此外，作者还对氧化还原介质相关的科学问题和技术挑战进行了深入思考，并客观分析了解决当前难题的主要策略。对于氧化还原介质未来的研究方向，作者进行了几点展望：
  • 进一步探究氧化还原介质作用下过氧化锂的分解动力学；
  • 对氧化还原介质的分子结构进行合理调控；
  • 考虑电池其他组分对氧化还原介质催化性能的影响；
  • 结合多种原位表征手段，真实准确地评估氧化还原介质的催化效率；
  • 探索新型氧化还原介质的设计原则。
作者还指出，应采用更先进的实验手段与更合理的计算方法，进行更扎实的基础研究，以推动锂-氧气电池的实用化进程。
点击“阅读原文”查看原文。
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