采用石墨烯中孔海绵体的新型碳材料正极——可延长锂空气电池寿命

研究小组发现了一种可延长锂空气电池寿命的新型碳材料正极。

锂空气电池的能量密度比现有锂离子电池高出数倍，有望成为下一代蓄电池，但是另一方面，锂空气电池的劣化比较严重，充放电循环性能较差。

锂空气电池劣化的主要原因包括碳正极材料的劣化、电解液的劣化和锂负极的劣化。为了降低碳正极材料的劣化，该研究小组进行了相关研究。

在锂空气电池的正极碳材料中，过氧化锂（Li₂O₂）在充放电过程中会不断析出和分解。这些Li₂O₂会作为氧化剂导致正极劣化，同时还会引起一系列的副反应，使电池逐渐劣化。

锂空气电池的劣化会随着正极电位的升高而加剧。因此，采用抗氧化性更好的碳材料作为正极材料，以及降低正极电位非常重要。

碳材料的劣化是从边缘位置（即由构成碳材料的石墨烯片段的边缘部位）开始进行的。因此，亟需一种不具备边缘位置的碳材料。然而，即便没有边缘位置，若其不含有纳米孔（Li₂O₂析出点），则无法发挥容量，也不适合作为正极材料。