北京化工大学「国家杰青」陈仕谋最新Angew丨d-p-d轨道杂化驱动快速动力学稳定Li-CO₂电池！

锂-二氧化碳（Li-CO₂）电池作为一种将CO₂利用与能量存储相结合的平台，理论能量密度高，但面临反应动力学缓慢和循环稳定性差的挑战。北京化工大学陈仕谋团队在Angewandte Chemie International Edition上发表研究，设计了一种富含氧空位的Cu₂O-ZnNb₂O₆异质结构催化剂（VO-CZNO）。研究目的是通过d-p-d轨道杂化重构界面电子结构，构建Cu-O-Nb界面桥联，以加速CO₂转化动力学并降低放电产物Li₂CO₃的分解能垒。结论表明，该催化剂实现了Li-CO₂电池在100 mA g⁻¹下5400小时超长稳定循环，以及在1000 mA g⁻¹高倍率下仅1.6 V的低过电位和484次软包电池循环，性能创纪录。多尺度光谱与理论计算揭示了氧空位和界面杂化对放电产物形成与分解的调控机制，且该策略被证明可拓展至Na-CO₂电池，具有普适性。