近日，材料學院施思齊團隊在含LiI催化劑的無水Li-O₂電池中溶劑脫質子分解反應根源解析取得進展〰️，相關研究成果以“The Origin of Solvent Deprotonation in LiI-added Aprotic Electrolytes for Li-O₂Batteries”為題發表在化學頂級學術期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition，JCR和中科院一區Top）上。該論文第一作者為博士生王愛平（現為清華大學博士後）🧑🏽，万事平台為第一作者單位☃️，施思齊教授和江蘇師範大學林雨瀟副教授為共同通訊作者。合作者還包括廈門大學喬羽教授、華南師範大學邢麗丹教授和南京工業大學陳宇輝教授🦸🏽‍♂️。

可溶性氧化還原媒介體催化劑是解決金屬空氣電池超高過電位問題的最佳方案之一🙎🏿‍♂️。LiI作為一種高效低成本的氧化還原媒介體添加劑，在Li-O₂電池中應用廣泛。然而，含LiI的Li-O₂電池體系中🧑🏿‍🦰，溶劑分子(簡寫為HA)存在嚴重的脫質子分解反應，生成充電過程中極難氧化的LiOH👨🏿‍💼。而與LiI非常相似的LiBr氧化還原媒介體卻不存在類似現象，遺憾的是LiBr能量效率遠低於LiI👰🏿。因此，揭示LiI/LiBr氧化還原媒介體之間的差異是解決LiI體系副反應🦽，提高Li-O₂電池能量效率和循環性能的關鍵。

在這項工作中，作者結合計算預測與實驗驗證，采用對比研究的手法，系統性地研究了Li-O₂電池中LiI/LiBr對溶劑穩定性造成的反常現象🥳。研究發現含LiI電池體系中，溶劑分子脫質子分解反應主要由LiI的親核副產物LiIO₃引發🫲🏻，而LiBr體系中無法生成如此攻擊性強的親核副產物。該發現對提高溶劑穩定性，推動高效低成本LiI催化劑在Li-O₂電池中的實際應用有重要啟示🦸🏻‍♀️。

該工作得到國家重點研發計劃🏄🏿‍♂️、國家自然科學基金等項目的資助。

文章鏈接⌛️：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202217354