非水溶劑鋰—空氣電池中的氧氣電極反應

摘要 基于鋰-氧氣反應的鋰空氣電池在所有的鋰電池體系中具有最大的理論容量和能量密度，認識鋰空氣電池中的氧氣電極反應對鋰空氣電池的研發具有指導意義。本文以金電極/乙腈電解液為模型體系，介紹了鋰空氣電池在放電和充電過程中的氧氣電極反應機理。電池放電時，氧氣還原成超氧自由基，超氧自由基與鋰離子結合生成不穩定的超氧化鋰；通過歧化反應，超氧化鋰生成放電反應最終產物過氧化鋰。電池充電時，過氧化鋰通過一步兩電子直接氧化生成氧氣，不經過超氧化鋰中間態。在闡述氧氣電極反應機理的同時，還對研究氧氣反應的各種電化學方法作了介紹。

關鍵詞 鋰空氣電池； 氧氣電極； 氧氣還原； 過氧化鋰氧化； 評述