二氧化碳的固定和储能双功能电池

很多老师很同学可能都遇到过下面这个电化学的题，虽然也能选出来答案，但是对整个系统地原理理解的不是很清楚，我简单谈一下个人看法，不当之处请大家批评指正。下图是采用新能源储能器件将CO2转化为固体产物，实现CO2的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li-CO2电池组成为钉电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。下列说法正确的是过程II4Li43C0,+4p!C也固定策略〔不再逆过程）储能系统（町逆过程）'过程1£」b♦F：、•、'Jco/:L2LM：（）4Li++2LG,t+U：T+如［Li-CO2电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到CO2的固定中，每转移8mole-，生成3mol气体过程II中电能转化为化学能D,过程I的钉电极的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-过程II4Li43C0,+4p!C也固定策略〔不再逆过程）储能系统（町逆过程）'过程1£」b♦F：、•、'Jco/:L2LM：（）4Li++2LG,t+U：T+如［下面我们分析一下两种不同模式下发生的反应。使用左侧电极作正极时，可充/可逆的充电电池：放电时的正极反应：3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C放电时的负极反应：Li-e-=Li+放电时的总反应：4Li+3CO2=2Li2CO3+C充电时的正极（阳极）反应：2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+充电时的负极（阴极）反应：Li++e-=Li充电时的总反应：2Li2CO3+C=S==4Li+3CO2使用右侧钉电极作正极时，可充/不可逆的充电电池：放电时的正极反应：3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C放电时的负极反应：Li-e-=Li+放电时的总反应：4Li+3CO2=2Li2CO3+C充电时的正极（阳极）反应：2Li2CO3—4e-=2CO2+4Li++O2充电时的负极（阴极）反应：Li++e-=Li充电时的总反应：2Li2CO3曳壁4Li+2CO2+O2放电和充电的总反应加和可得到：CO2=C+O2,即起到二氧化碳的固定的作用。以下是一些相关论文中的内容：EnetgyStorageSystem'FixationStrategyRechargeahie/Reveisibleft取/Irreversibfe对比可看出原图中储能系统后面标注的是可充/可逆，二氧化碳固定策略后面标注的是可充/不可逆，并且图中的手捧着碳表示将产生的碳进行收集。晶近「日本产业技术综合研究所的易金研究员（共同通讯作者）和南京大判煨周拿慎在BlPress&W1杂志Joul噌发表题为"Li-C，Electrochemistry!ANewStrategyforCO；FixationandEhcrgyStorage的文章」鹿迷关于电化学技术固定新的反应途径,还原过程山■口厦。,和C慝主要产物；氧化过程中,土斗能芫全分解而G几乎不能分摩三因比「典型非质子Li-CO?电池的本质应该是可再充电值不可逆.由于只发生L述。吕的分解，C的丰度越来越高.这是一个高能备牧率（73.3%）的固定技术此外，采用贵金属催化割能将新发现的不可逆循环变成可送盾环,实现品。2的回走和慵能的灵活应用，图2：可再充电/不可逆的Li.CO2电池在充电过程只有Li2CO3分解的原位拉曼光潜证据$7ssz&escdC4寸*7』AI.&"CM7s'/v&OSJQd1.5X攵ocdooQA/n&Capacit