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Li-O₂電池因其高理論能量密度而被認為是下一代高能量存儲系統的有效候選者。然而，絕緣放電產物Li₂O₂的積累會導致嚴重的陰極鈍化、電導率降低和電荷轉移受阻，嚴重影響電池性能。近日，鄭州大學劉清朝、盧有彩提出了一種具有雙向配位功能的新型相轉移催化劑2-氨基吡啶（AP）。

本文要點：

1) AP分子含有親核吡啶氮和親電氨基氫，它們可以分別通過靜電吸引和氫鍵與Li⁺和活性氧中間體相互作用。這種雙重相互作用促進了Li₂O₂的液相沉積，同時實現了有效的產物分解。AP分子內不均勻的靜電勢分布產生內部電場，穩定還原氧物種，屏蔽親核攻擊，并抑制Li⁺在陽極尖端的沉積，有效防止鋰枝晶生長。

2) 因此，具有AP的Li-O₂電池表現出36419 mAh g^?1的極高放電容量，0.29 V的充電過電位，循環壽命超過2256小時。通過功能分子結構設計，AP分子表現出的雙向配位催化作用有效調節了反應過程中物質的遷移和相互作用，顯著提高了Li-O₂電池的電化學性能。

參考文獻：

Mengyao Huang et.al Phase-Transfer Catalyst for Lithium-Oxygen Batteries Based on Bidirectional Coordination Catalysis: 2-Aminopyridine Adv. Functional Mater. 2024

DOI: 10.1002/adfm.202420678

https://doi.org/10.1002/adfm.202420678