关键词:
二氧化碳还原
氧化还原路径
锂-二氧化碳电池
非质子型还原
摘要:
在全球气候变化的大背景下,节能减排已成为国际社会的共同目标.二氧化碳(CO2)的还原不仅有助于构建可持续的碳循环体系,还能有效缓解温室效应.因此, CO2还原被认为是实现“碳中和”的关键途径之一.近年来,质子型CO2还原由于其反应条件温和、操作简单及安全性较高等优势,受到了广泛的关注.然而,析氢反应的竞争、产物的低选择性、依赖能量输入等问题仍制约着该类技术的规模化与工业化.锂-二氧化碳(Li-CO2)电池作为一种新兴技术,利用Li+与H+相似的化学性质,在非质子体系中实现高选择性的CO2还原,并具备高能量密度,从而提高了反应的可控性与功能性.尽管如此,该技术仍需克服高过电位、迟缓的反应动力学和严重的寄生反应等技术难题.本文综合分析学术界对质子与非质子型CO2还原反应机制的现有认识,阐述Li-CO2电池在CO2还原中的优势.同时,从规避超氧物种的产生,调整反应路径和采用辅助策略三个角度,探讨优化Li-CO2电池性能的方法,最后,对Li-CO2电池技术未来的发展趋势进行展望,为其他非质子体系中的氧化还原提供指导思路.