近日，西安交通年夜学化学学院科研结果《晶格压缩驱动的电子局域化与Ir-O耦互助用协同实现超低过电位Li-CO2电池》发表于《德国运用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上，西安交通年夜学化学学院硕士生肖纪元为本文第一作者，西安交年夜化学学院传授丁书江及副三木SEO-传授杨国锐为通信作者。西安交通年夜学化学学院为第一通信单元。

化石能源的连续耗损激发年夜气CO2浓度急剧爬升，进而加重了温室效应、海洋酸化等连锁生态危机。为构建碳中及导向的清洁能源系统，亟需成长兼具碳固定与储能两重功效的前沿技能。锂-二氧化碳（Li-CO2）电池依附其超高理论能量密度（1876 Wh kg-1）和CO2资源化使用特征，成为深海探测、地外基地等密闭高CO2情况的抱负供能方案。

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团队深切研究注解，Li-CO2电池的电化学机能与放电产品的理化性子存于强联系关系性。当前系统存于三种典型反映路径：以Li2C2O4为终极产品的路径需特定催化剂引诱；而岂论因此Li2CO3及CO为重要产品的路径还有因此Li2CO3及C为重要产品的路径，都受限在Li2CO3的高化学不变性。这类宽带隙绝缘体不仅直接举高电化学反映的热力学势垒，其高结晶度的致密聚集特征更显著按捺CO2ER动力学。是以，怎样经由过程催化剂设计实现Li2CO3的非晶/低晶化生长模式调控，成为破解CO2RR/CO2ER双路径动力学瓶颈的要害。

为相识决这一问题，团队提出了电子局域化加快CO2RR，进而强化Ir-O耦合，引诱低结晶度Li2CO3产品从而优化CO2ER进程的晶格压缩计谋，该计谋使患上Li-CO2电池实现了超低过电位（0.33 V）以和超高能量效率（~88.7%），而且于电池运行跨越 1100小时后仍能维持3.3 V的不变充电电位，这是迄今报导的最好机能。

经由过程利用一系列原位/非原位表征以和理论计较，团队展现了晶格压缩致使配位情况变化，从而加强电子局域化效应，加快催化剂外貌四周的Li+迁徙，使其快速介入CO2RR历程，进而遭到强化的Ir-O耦互助用调变Li2CO3份子的对于称性，降低其低结晶度，终极促成其高效分化。

该事情获得了国度天然科学基金、山东省重点研发规划及云南省新能源质料立异结合体项目的资助，论文的表征和测试获得了西安交通年夜学阐发测试同享中央的撑持。

相干论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202506635

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