随着化石燃料的过渡使用和工业废气的连续排放，大气中二氧化碳的含量在逐年增加，如何减少或者消除二氧化碳的排放已经困扰人们很长一段时间。近年来，随着对平衡二氧化碳排放和最大化电能供应需求的不断增加，Li-CO2电化学耦合了有效CO2电化学固定和先进储能的双重特征，因其具有较高能量的密度（1876Wh Kg-1）和环境友好等特点而引起储能领域的高度关注。
到目前为止，尽管该领域已经取得了阶段性的研究进展，但有关Li-CO2电化学的研究还处于起步阶段，对于Li-CO2电化学反应的机制理解还不够明确，仍存在众多争议。此外，电解质性质、电极材料（催化剂）的本征特性和设计策略以及金属Li负极/电解质界面稳定性极大影响着电化学反应过程，从而影响Li-CO2电池的电化学性能。而且，对于构筑和设计先进的柔性Li-CO2电池的研究和相关策略还很缺乏。
针对当前Li-CO2电化学研究中存在的争议和挑战，近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室的阎兴斌研究员课题组和羰基合成与选择氧化国家重点实验室的相关研究人员合作在Energy & Environmental Science 上发表了关于Li-CO2电化学研究进展的综述性文章。
该综述全面总结了Li-CO2电池的反应机理(包括CO2还原/析出机制和O2参与的CO2还原/析出机制)，涉及放电和充电产物的识别以及影响电化学过程的关键因素，并指出了当前机理研究中存在的争议和下一步的研究重点。在总结机理的同时，他们还系统地阐明了影响Li-CO2电池CO2还原/析出活性以及Li-CO2电池和Li-O2/CO2电池整体性能的因素，包括锂负极-电解液-二氧化碳三相反应界面性质、电解液特性和正极材料（催化剂）的晶体结构、设计策略、化学组成和微观物理参数等。最后，该综述从设计强健的锂金属负极、构筑高活性二氧化碳正极和发展固态聚合物电解质方面展望了构筑柔性Li-CO2电池的设计理念。在此基础上，他们提出了目前Li-CO2电化学研究面临的关键问题和科学挑战，并提出了未来该领域的研究思路和方向，该综述为加深对Li-CO2电化学的理解和设计高性能的适用性Li-CO2电池提供了指导性的建议。
这一成果近期发表在Energy & Environmental Science 上，文章的第一作者是中科院兰州化学物理研究所的博士研究生刘宝。
该论文作者为：Bao Liu, Yinglun Sun, Lingyang Liu, Jiangtao Chen, Bingjun Yang, Shan Xu, Xingbin Yan
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Recent advances in understanding Li-CO2 electrochemistry
Energy Environ. Sci., 2019, 12, 887, DOI: 10.1039/C8EE03417F
阎兴斌研究员简介
阎兴斌，中科院兰州化学物理研究所研究员、清洁能源化学与材料实验室主任、中科院“百人计划”学者、创新研究员、博士生导师；2005年于中科院兰州化学物理研究所取得物理化学理学博士学位，2005年至2006年在新加坡南洋理工大学电子与电机工程学院纳米电子实验室工作，2006年至2008年在法国里昂第一大学复合材料和界面实验室从事博士后研究，2008年12月起就职于中科院兰州化学物理研究所。
阎兴斌研究员团队主要从事新型低维炭材料的可控制备与电化学储能的定向应用研发、功能化电解液的设计和高性能超级电容器、新型储能器件的构筑；至今在相关领域的国际SCI学术刊物上发表论文170余篇，包括Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.、Adv. energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Nano Energy、Sci. Adv.，H因子为47；申请国家发明专利16件，授权7件；现任Chinese Chemical Letters 和Scientific Reports 编委、中国电工学会超级电容器专业委员会委员、中国空间科学学会空间材料专业委员会委员、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事、中国颗粒学会青年理事、中国微米纳米技术学会青年工作委员会委员、国际电化学能源科学与技术协会（IAOEES）理事、国家科技奖（科技发明类）评审专家；曾获得新加坡杰出工程成就奖、研究所青年创新特别奖、甘肃省五四青年奖章、甘肃省科技发明一等奖、国家科技发明二等奖等。
https://www.x-mol.com/university/faculty/16722
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