突破湿度障碍：采用原子层沉积（ALD）技术制备的Pt-WO3光电电极，用于超稳定的光辅助锂氧电池

《Chemistry of Materials》：Breaking the Humidity Barrier: ALD-Engineered Pt–WO3 Photoelectrode for Ultra-Stable Photo-Assisted Li–O2 Batteries

可充电锂氧电池面临高过电位和湿度敏感问题，通过原子层沉积在碳纸上构建Pt-WO3纳米棒复合光阳极，形成欧姆接触促进电子分离与LiOH可逆反应，使电池在潮湿环境中稳定循环超100次。

　　

可充电锂氧（Li–O₂）电池因其极高的理论能量密度而被视为未来储能系统的有力候选者。然而，其实际应用面临诸多障碍，包括较高的充放电过电势以及对湿度极为敏感的半开放式电池结构。这些因素导致电池在潮湿空气中的效率降低和稳定性变差，严重限制了其实际应用。为了解决这些问题，研究人员通过在碳纸（CP）上直接生长三氧化钨（WO₃）纳米带，随后利用原子层沉积技术均匀沉积铂纳米颗粒，制备了一种复合光电极。与传统的WO₃光电极相比，这种Pt–WO₃光电极使锂氧电池能够在潮湿的氧气环境中稳定运行。在电流密度为0.05和0.2 mA cm^–2的条件下，该电池能够持续稳定运行超过100个循环而不会发生故障。先进的表征技术和理论计算证实，铂与三氧化钨之间形成了欧姆接触，这有助于光生电子和空穴的分离，改善了电荷传输，并促进了氢氧化锂（LiOH）的可逆生成与分解。这一策略有效克服了传统锂氧电池在现实环境中遇到的关键障碍，为设计具有环境耐受性和光电化学高效性的储能系统提供了新的方向。