北京大学「长江学者」夏定国/中南大学陈涛最新JACS | 表面超晶格诱导的空间限域构筑高电压长寿命Li-CO\u2082电池！

背景：为应对全球变暖和气候变化，发展碳中和技术至关重要，锂-二氧化碳（Li-CO₂）电池因其能将温室气体CO₂转化为电能而备受关注，但面临高过电位、低放电电压和循环寿命短等挑战。研究目的：本文旨在设计一种新型高熵金属间化合物阴极催化剂，通过表面超晶格诱导的空间限域效应，调控放电产物的成核与生长，以同时实现高放电电压和长循环寿命。结论：成功合成的PtIrFeCoCuZn（PIFCCZ）催化剂通过分子级空间限域，实现了细晶Li₂CO₃与非晶Li₂C₂O₄的分离成核与生长，将CO₂析出过电位降至0.24 V，使Li-CO₂电池达到3.08 V放电电压、93.7%能量效率，并在20 μA·cm⁻²下稳定运行超过1000小时，为解决该体系性能权衡提供了突破性策略。