研究团队：中国工程物理研究院王斌，程建丽研究员与中国科学院化学研究所刘辉彪研究员合作
研究内容：通过偶联反应合成了含有丰富sp杂化碳原子的石墨炔碳材料作为Li-CO2电池的正极催化剂。石墨炔做为一种碳的新型同素异形体，具有由二炔键连接苯环组成的多孔平面网络结构，可以有效提升对于CO2分子的吸附和锂离子的扩散，促进放电产物Li2CO3在石墨炔表现的均匀成核和可逆分解。使用石墨炔材料组装的Li-CO2电池在100 mA·g-1电流密度下具有约1.5 V的低过电位和18416 mAh·g-1 的高放电容量，在 400 mA•g-1 电流密度和1000 mAh•g-1截止容量下电池可以稳定循环158圈，显示出优异的倍率和循环稳定性。此外，使用石墨炔作为正极催化剂组装的柔性带状Li-CO2电池显示出高达165.5 Wh·kg-1的质量能量密度和优异的机械弯折性能，显示出其在柔性能量储存器件中的应用潜力。
文献信息：Rechargeable Li-CO2 Batteries with Graphdiyne as Efficient Metal-Free Cathode Catalysts. (Adv. Funct. Mater., 2021, DOI:10.1002/adfm.202101423) [原文链接]
