北京化工大学胡传刚等Angew.：基于 d-p 轨道杂化描述符的高性能 Na-CO\u2082电池催化剂合理设计
电化学能源
2026-01-22 10:32
文章摘要
背景：Na-CO₂电池因其高理论能量密度和利用CO₂作为正极活性物质的潜力，在储能和环保领域备受关注，但绝缘放电产物导致的电极钝化等问题限制了其发展。研究目的：为解决放电产物绝缘和催化剂设计依赖经验试错的问题，本研究旨在提出基于d-p轨道杂化的普适性理论描述符，以理性设计高性能催化剂。结论：通过密度泛函理论计算和实验验证，筛选出钯（Pd）为最优催化金属，其d-p轨道杂化程度高，能促进放电产物均匀成核和可逆分解；Pd基催化剂组装的Na-CO₂电池实现了0.49 V的低过电位、1800 h的长循环稳定性和85.5%的高能量效率，d-p轨道杂化描述符与反应决速步吉布斯自由能强相关，为催化剂设计提供了理论框架。
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