基于V2C催化剂的混合电解质锂空气电池催化机理研究

氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)催化活性的提高可以显著提高混合电解质锂空气电池的性能。二维材料V₂C(MXenes)具有丰富的组成、高比表面积和强稳定性等特点，受到广泛关注。本工作基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法，研究了V₂C的电子性质、碱性条件下氧气在V₂C表面的最佳吸附位点和氧气在V₂C表面的氧化还原过程，计算了V₂C的自由能和过电势，最后将其与混合电解质锂空气电池常用的MnO₂催化剂进行了比较。结果表明，V₂C作为混合电解质锂空气电池催化剂时，比常用的MnO₂催化剂的过电势更小，说明该催化剂可以提高电极的催化性能，是一种前景良好的ORR和OER双功能催化剂。