近日,南开大学的李福军研究员、陈军教授与康奈尔大学的Lynden A. Archer教授等课题组合作,设计了一种过渡金属−有机高分子(Co−TABQ)纳米片作为Li−O2电池正极双功能催化剂。该材料以Co2+作为中心离子,四氨基苯醌作为配体原位聚合到碳纤维上作为正极催化剂,用于双功能光电催化ORR与OER。在放电过程中,受激发的光电子从Co−TABQ的导带向O2分子转移,从而促进氧气还原产生LiO2最终产生Li2O2,实现高于Li−O2电池理论电位的放电电压;在充电过程中,在可见光照射下位于Co−TABQ价带的光生空穴在外电路电压的作用下驱动OER,将Li2O2氧化为氧气和Li+,从而降低电池的充电电压。这意味着光能在采用半导体正极Co-TABQ的Li−O2电池中得到了利用。