近期，赵勇课题组在锂氧气电池领域取得新进展，相关成果以“Decoupling Mass Transport and Electron Transfer by a Double Cathode Structure of Li-O₂ Battery with High Cyclic Stability”为题，在国际顶级期刊《焦耳》（Joule）上发表。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435122000241?via%3Dihub。

非水系锂-氧气电池（Li-O₂）具有超高理论能量密度（3500 Wh kg^-1），是一种极具发展前景的电化学能源转换器件。然而， Li-O₂电池较差的循环稳定性制约着它的实际应用。本研究设计并构建了一种正极部分由内正极，阻挡层和外正极组成的“新型双正极结构Li-O₂电池”。内正极可以稳定地实现正极与液相催化剂间的电子转移而活化液相催化剂；阻挡层可以阻止O₂传输到内正极，使正极液相催化反应过程以及Li₂O₂的存储过程在外正极实现。这种结构可以持续地实现正极与Li₂O₂/O₂之间的快速电子转移，提高正极反应动力学活性，从而实现Li-O₂电池的长循环寿命。（Joule, DOI: 10.1016/j.joule.2022.01.003）。

图1 单正极和新型双正极结构Li-O2电池的结构示意图及其对应的循环性能。

特种功能材料教育部重点实验室博士研究生韩庆和硕士研究生郭威为论文第一作者，赵勇教授和美国阿贡国家实验室Jun Lu教授为论文通讯作者。本工作得到了中组部、国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学的大力支持。Joule作为Cell姊妹刊，是国际能源旗舰期刊，2021年影响因子为41.248。