成果简介
锂（Li）-CO2电池在CO2资源化和弥补现有储能技术性能不佳方面具有广阔的应用前景。本文，南京理工大学杨勇（通讯作者）和东南大学张一卫（通讯作者）等研究人员在《Energy Storage Materials》期刊发表名为“Electron Structure and Reaction Pathway Regulation on Porous Cobalt-Doped CeO2/Graphene Aerogel: A Free-Standing Cathode for Flexible and Advanced Li-CO2 Batteries”的论文，研究采用水热反应和煅烧法制备了2D钴（Co）掺杂的CeO2纳米片（CC）。随后，引入了高电导率的超轻质多孔GA来固定CC，为CO2和电解液提供了丰富的传输通道，作为Li-CO2电池的无粘结剂正极。
与单金属体系相比，双金属催化剂具有更好的电化学性能。特别是，气凝胶为均匀容纳Li2CO3提供了一个独特的支架，促进了放电和充电过程。组装后的 Li-CO 2电池具有出色的放电容量（7860 mAh/g）和具有竞争力的循环稳定性（>100 次循环）。特别是开发的柔性 Li-CO 2电池，可在多角度弯曲和折叠过程中提供稳定的功率输出。通过密密度泛函理论（DFT）对CC的电导率、CO2吸附能力和电化学反应途径进行了研究。这项工作为开发用于可穿戴电子产品柔性的 Li-CO 2电池提供了新思路。
图文导读
图1。(a)含CCGA阴极的Li-CO 2电池的制备流程示意图。(b) CCGA 的光学图像。(c) 具有优异柔韧性的圆形CCGA正极。
图2。(a) CeO 2、Co 3 O 4、CC和CCGA的XRD图谱。(b) Co-CeO 2、CeO 2和Co 3 O 4 的XPS测量光谱。(c) Ce 3d, (d) Co 2p 和 (e) O 1s 光谱分别是核心级 XPS 光谱。
图3。(a) SEM 图像，(b) TEM 图像和 (c) CC 的 AFM 图像。(d, e) CCGA 的 SEM 图像。(f) CCGA 的 TEM 图像。（g）HRTEM 和（h）CC 的 EDS 映射图像。
图4。Li-CO 2电池的电化学性能
图5。(ag)在不同弯曲条件下使用柔性 Li-CO 2电池照明 LED 。（h）柔性Li-CO 2电池在不同折叠角度下的循环性能。
小结
总之，通过简单的自组装方法制造了独立且灵活的Co掺杂CeO 2 /石墨烯气凝胶正极。基于低成本 2D TMO 的阴极可作为 Li-CO 2电池中的优良电催化剂。这项工作为开发具有先进 Li-CO 2电池的柔性储能设备提供了新的方向。
文献：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.006
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