锂-二氧化碳(Li- CO₂)电池电池因其兼具CO₂资源化利用特性与1876 Wh kg⁻¹的超高理论能量密度,被视为下一代储能体系的重要候选者。然而,Li₂CO₃的高分解势垒与CO₂还原反应动力学迟滞等问题,严重制约着电池的循环寿命与能量效率。
为了解决这些问题,我校张章静、程志斌团队在前期系统研究多孔框架材料的催化位点工程及表界面调控机制(Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, 202311480;J. Mater. Chem. A, 2023, 11, 1180. Invited paper;CCS Chem., 2024, 6, 988; Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64, 202421726;Small, 2025, 21, 2411559)的基础上,创新性提出金属有机框架(MOF)路易斯酸性增强策略。通过精准调控MOF金属节点的电子结构,成功构建了具有路易斯酸性增强的活性位点,同步优化了CO₂还原反应与Li₂CO₃分解动力学,从而实现了优异的双向催化性能,显著改善电池过电位和循环稳定性。
该研究成果以《Lewis Acidity-Enhanced Metal-Organic Frameworks as High-Efficiency Cathode Catalysts for Advanced Li-CO2 Batteries》为题,发表于材料科学领域TOP期刊《Advanced Functional Materials》。福建师范大学为论文唯一通讯单位,化学与材料学院程志斌老师和硕士研究生董璘为共同第一作者,程志斌与张章静老师为共同通讯作者。