【研究背景】
解決全球能源短缺和溫室效應已成為現階段人類社會發展所面臨的主要任務。其中，CO2的資源化利用伴隨著“碳中和”目標的提出已成為研究熱點。當前，基于溫室氣體CO2的富集、捕獲并將其轉化為附加值化學品來實現“碳中和”的方法有很多，如電催化、熱催化、光催化等。其中，可充電Li-CO2電池因其高能量密度（1876 Wh kg-1）、具有在儲存能量的同時實現對CO2的捕獲和固定的能力而引起廣泛關注，被認為是實現碳中和的有利方式。不幸的是，放電產物碳酸鋰（Li2CO3）由于其絕緣性能和熱穩定性而難以分解，導致電池過高的充電電勢、低庫侖效率和較差的循環穩定性。而正極催化劑對于促進CO2還原、加快熱力學穩定Li2CO3的分解、降低過電勢、提高充放電容量與循環壽命等Li-CO2電池的關鍵性能指標至關重要。然而，當前Li-CO2電池高效催化正極的開發和電化學機理的認識還缺乏足夠深入的研究，影響了其進一步的使用。因此，設計高效廉價的Li-CO2電池催化正極以及深入探究其電化學反應機理值得更多研究者們的關注。
【文章簡介】
近日，來自南京理工大學的楊勇副教授和南京大學周勇教授合作，在國際知名期刊Advanced Functional Materials上發表題為“Toward an Understanding of Bimetallic MXene Solid-Solution in Binder-free Electrocatalyst Cathode for Advanced Li-CO2 Batteries”的觀點文章。這項工作拓展了Li-CO2電池催化正極的種類，并為催化活性物質的設計提供了借鑒。
【本文要點】
要點一：雙金屬MXene固溶體首次被證明可以用于Li-CO2電池催化正極；
要點二：柔性自支撐TiVC石墨烯氣凝膠被證明有望應用于柔性Li-CO2電池；
要點三：催化活性物質的電子態結構信息和電化學反應機制被詳細討論。
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