盖世汽车讯 一辆无需充电即可完成长途旅行的电动汽车，以及无需降落即可连续飞行数小时的无人机——这些场景对储能的需求远远超出了锂离子电池的容量，而锂氧电池（LOB）长期以来一直被寄予厚望，有望弥补这一缺口。LOB的理论能量密度比锂离子电池高出十倍，有望彻底改变电动出行方式。然而，一个根本性的障碍阻碍了其商业化应用：众所周知，电化学氧反应速度慢、效率低，导致充放电过程中能量损失巨大。
图片来源：芝浦工业大学
据外媒报道，为了弥合这一差距，日本芝浦工业大学（Shibaura Institute of Technology，SIT）的Takahiro Ishizaki教授及其团队研究了通过构建异质结构复合催化剂能否克服LOB面临的最大障碍之一。研究人员开发了一种高效的双功能催化剂，通过将钙钛矿型氧化物镧钴氧化物（LaCoO3）与尖晶石型氧化物钴氧化物（Co3O4）均匀结合，能够加速控制电池性能的氧还原反应和析氧反应。相关研究成果发表在期刊《RSC Advances》上。
Ishizaki教授在解释这项研究的动机时说：“我们研究的根本动力源于阻碍锂氧电池（LOB）实现的关键动力学瓶颈，即氧气相关的电化学反应速度慢、效率低下。” 他补充道：“虽然钙钛矿型氧化物（LaCoO₃）和尖晶石型氧化物（Co₃O₄）本身就具有良好的催化性能，但将它们紧密结合形成一种专门针对锂氧体系的、结构明确的界面复合材料的研究却鲜有系统性探讨。我们着手解答的问题是：它们的协同作用能否突破单一材料的性能极限？”
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