山东大学科研团队在锂氧气电池正极材料催化剂研究领域取得突破进展

山东大学科研团队近日在锂氧气电池核心材料研发领域取得重大突破，成功开发出新型磷掺杂钼酸锰（P-MnMoO₄）正极催化剂，为高能量密度储能系统的发展注入新动能。该成果针对锂氧气电池产业化进程中长期存在的电极反应动力学迟滞、循环寿命短等关键问题，通过创新性的磷元素掺杂策略，显著优化了钼酸锰的电子结构和表面活性位点分布。实验数据显示，该催化剂可使电池放电比容量提升至传统催化剂的2.5倍，循环寿命可达300次以上展现出卓越的结构稳定性。

研究团队负责人指出，磷原子的引入在原子尺度重构了催化剂的晶格结构，不仅增强了材料的电子传导能力，还构建了高效的氧还原/析出反应双功能活性界面。这种微观结构的创新设计大幅提升了能量转换效率。相较于贵金属基催化剂，该材料兼具成本优势与环境友好特性——原料中锰、钼元素储量丰富，磷掺杂工艺与现有工业生产线兼容，单体制造成本可控制在市场同类产品的40%以下。

该项技术的突破为新能源汽车动力电池的升级迭代提供了新方向。搭载该催化剂的锂氧气电池理论能量密度可达锂离子电池的5-10倍，在电网级储能领域，其优异的倍率性能可有效平抑可再生能源发电的波动性，为构建新型电力系统提供关键技术支撑。据第三方评估机构预测，该成果产业化后有望在5-10年内催生亿级市场，目前研究团队已与多家头部电池企业展开交流，共同推进工程化验证和规模化生产体系建设。