可充电锂离子电池(LIB)使用寿命长，比功率高，能量密度高，因此被认为是下一代电池技术的最佳希望。但是，它们尚未满足新兴技术(例如电动汽车)的不断增长的需求。锂-硒电池技术因其理论容量高和导电率高而日益被视为锂电池的真正替代产品。

在《自然通讯》杂志发表的首项同类研究中，萨里大学高级技术学院(ATI)的工程师与悉尼大学技术学院的团队合作，详细说明了他们如何使用单原子催化剂来制造高效阴极。锂硒电池。他们证明了他们的电池具有出色的速率能力和出色的长期循环性能。

萨里(Surrey)团队过去曾精细控制放置在聚苯乙烯球表面的沸石咪唑盐骨架(ZIF)颗粒。然后将ZIF的核壳转化为中空结构的碳材料。

通过进一步的微调，ATI团队成功地生产了原子钴电催化剂，掺氮空心多孔碳，掺氮空心多孔碳和钴纳米颗粒。通过将硒嵌入中空结构的碳颗粒中，制得了碳/硒复合材料。

原子钴电催化剂用作锂硒电池的阴极材料，并清楚地显示出优异的电化学性能，包括优异的倍率能力(在50 C时为311 mA h g -1)和出色的循环稳定性(5000次循环后为267 mA h g -1)。在50 C的电流密度下，每个循环的容量衰减为0.0067%，库仑效率约为100%。

ATI的主要作者之一和能源材料副教授刘建博士说：

“我们坚信，我们的原子钴掺杂合成材料可以为锂硒电池成为子孙后代的首选电池技术铺平道路。尽管我们的结果令人鼓舞，但仍有一些方法可以实现我们的梦想高容量，可持续的电池技术成为现实。”

萨里大学ATI主任Ravi Silva教授说：

“我们为刘博士团队所做的极富创造力和出色工作而感到骄傲，这项研究可能是可持续电池技术发展的决定性时刻。”