Li-N2電池因其整合N2固定、儲能和轉換的潛力而受到廣泛關注，但由於正極催化劑活性低、穩定性差，Li-N2電池的電化學效能並不理想，其電化學可逆性很少得到證實。 
這裡徐繼靜在吉林大學的團隊利用等離子體Au奈米粒子（NPS）修飾的缺陷氮化碳（Au-NV-C3N4）光電陰極，建立了一種新型的雙功能光輔助Li-N2電池系統。 Au-NV-C3N4具有較強的光捕獲能力、N2吸附能力和N2活化能力，其光電子和熱電子對加速放電和充電反應動力學具有顯著的促進作用。 基於此，光輔助Li-N2電池可以實現132 V 的低過電位，是迄今為止報道的最低過電位，以及出色的倍率能力和長期穩定性（500 小時）。 值得注意的是，理論和實驗結果的結合證明了光輔助Li-N2電池的高可逆性
圖1N2分子結構及其使用方法綜上所述，基於新型Au-NV-C3N4異質結作為促進NRR和NER的高效光催化劑的設計與使用，構建了一種高度可逆的光輔助Li-N2電池，其中Nv作為N2吸附活化的活性位點，光生電子和等離子體熱電子作為還原劑，從而加速載流子分離，顯著改善反應動力學。 這一優勢有助於延長Au-NV-C3N4的可見光吸附能力和載流子壽命。 當電池在光照下工作時，過電位低至 132V，具有優良的倍率效能，穩定的迴圈壽命超過500小時。 通過各種表徵方法和理論計算，證明了Li3N在光輔助Li-N2電池中的可逆形成和分解。 因此，本研究極大地拓展了光輔助電池的應用領域，為解決Li-N2電池等電池的動能延緩問題提供了新的有效策略。 
圖2Li-N2電池的電池效能photo-assisted li-n2 batteries with enhanced nitrogen fixation and energy conversion,angewandte chemie international edition2024 doi: 10.1002/anie.202319211