近日，我校伟德国际1946官网何建平團隊與美國宇航局John W. Connell，Yi Lin以及凱斯西儲大學Liming Dai等人合作在國際能源材料領域的權威期刊《Nano Energy》（納米能源, 影響因子15.548）發表有關CO2利用的高水平論文，并被遴選為當期封面。何建平教授為該論文的通訊作者，第一作者為伟德国际1946官网博士研究生宋力。具體研究成果參見“An ultra-long life, high-performance, flexible Li–CO2 battery based on multifunctional carbon electrocatalysts”。
受啟發于CO2的電化學還原以及金屬−空氣電池技術，可以将CO2的固定/還原與可充放電的電池技術有機結合開發出新型的Li−CO2電池。Li−CO2電池是一種特殊的電源，可以将金屬Li負極與CO2氣體正極耦合在一起，形成理論電壓為2.8 V，能量密度為1876 Wh kg−1的可充電電池。這種電池不僅提供新的CO2捕獲與利用途徑，而且能提供或者儲存電能。
該團隊以雙摻雜的碳納米管為高活性的正極催化劑，以PVDF−HFP基聚合物凝膠為電解質，設計出準固态的薄片狀柔性Li−CO2電池。該準固态電池的性能非常突出，其比容量達到23560 mAh g−1，循環壽命達到538圈，能連續運行110天以上。由于電解質與電極結構的柔韌性，該準固态電池能作為可穿戴的柔性器件使用。通過對反應産物Li2CO3形态的研究和對交流阻抗結果的分析，可以發現凝膠電解質的存在能降低充放電過程的極化。在凝膠電解質中，Li+的傳輸路徑被分散，并且分布在相互獨立的聚合物孔道内，從而使放電時正極上會産生相互獨立的小顆粒狀的Li2CO3，其結晶度低，容易形成和分解，因此能使準固态電池的充放電性能明顯高于液态電解質的電池。
綜上所述，該項研究不僅為CO2的利用提供了新策略，而且為柔性器件的設計提出了新方法。
論文鍊接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520301531
