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首页> 美国卫生研究院文献>Wiley-Blackwell Online Open >Understanding LiOH Chemistry in a Ruthenium‐Catalyzed Li–O2 Battery
【2h】

Understanding LiOH Chemistry in a Ruthenium‐Catalyzed Li–O2 Battery

机译：了解钌催化的Li-O2电池中的LiOH化学

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Non‐aqueous Li–O2 batteries are promising for next‐generation energy storage. New battery chemistries based on LiOH, rather than Li2O2, have been recently reported in systems with added water, one using a soluble additive LiI and the other using solid Ru catalysts. Here, the focus is on the mechanism of Ru‐catalyzed LiOH chemistry. Using nuclear magnetic resonance, operando electrochemical pressure measurements, and mass spectrometry, it is shown that on discharging LiOH forms via a 4 e− oxygen reduction reaction, the H in LiOH coming solely from added H2O and the O from both O2 and H2O. On charging, quantitative LiOH oxidation occurs at 3.1 V, with O being trapped in a form of dimethyl sulfone in the electrolyte. Compared to Li2O2, LiOH formation over Ru incurs few side reactions, a critical advantage for developing a long‐lived battery. An optimized metal‐catalyst–electrolyte couple needs to be sought that aids LiOH oxidation and is stable towards attack by hydroxyl radicals.
机译：非水Li–O2电池有望用于下一代储能。最近已经报道了在添加水的系统中基于LiOH而不是Li2O2的新电池化学，一种使用可溶性添加剂LiI，另一种使用固体Ru催化剂。在此，重点放在Ru催化的LiOH化学机理上。使用核磁共振，操作电化学压力测量和质谱分析，结果表明，通过4 -氧还原反应释放LiOH时，LiOH中的H仅来自添加的H2O和O来自O2和H2O。充电时，LiOH在3.1 V时发生定量氧化，O以二甲基砜的形式被捕集在电解液中。与Li2O2相比，在Ru上形成LiOH几乎不会引起副反应，这对于开发长寿命电池来说是至关重要的优势。需要寻求一种优化的金属-催化剂-电解质对，以帮助LiOH氧化并稳定地抵抗羟基自由基的侵蚀。

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