近日，阿德莱德大学郭再萍教授课题组在2022年度中国科技期刊卓越行动计划“高起点新刊”、清华大学主办的能源期刊《Nano Research Energy》发表综述文章，题为“Challenges and prospects of lithium–CO2 batteries”。
非水基锂-二氧化碳（Li-CO2）电池不仅可以用作能量存储技术，而且还可作为二氧化碳气体的回收系统。Li-CO2电池的高理论能量密度（1876 Wh·kg-1）使其在实际应用中具有很大的前景。自从十年前开始这项研究以来，Li-CO2电池已引起越来越多的关注。但是该电池的研发仍处于起步阶段，并面临许多科学和技术挑战。从根本上看，由于放电产品的分解动力学缓慢，其高过电位，低功率密度，较差的倍率能力和有限的循环寿命阻碍了Li-CO2电池的发展和实际应用。在过去的几年中，研究人员为解决Li-CO2电池的问题做了大量的尝试，包括对放电产物的优化，电极材料的调控，电解液的筛选等等。
在这篇综述中，作者基于非水基Li-CO2电池目前的研究进展，结合电池反应机制和详细原理，重点讨论了电极、界面和电解质所面临的关键问题，以及解决这些问题的合理策略，从而实现高效的Li-CO2电池，以达到固定和转化二氧化碳的目的。与此同时，作者还分析了未来Li-CO2电池工业应用存在的问题并给出设计实用Li-CO2电池的可能策略和路径。这篇综述将有助于更好地理解Li-CO2电池，并为未来研究可逆和可充电碱金属基二氧化碳电池系统提供指导。
第一作者：张仕林, 孙亮
通讯作者：郭再萍 教授
通讯单位：阿德莱德大学