有機體系鋰-空氣電池若干關鍵問題的研究.pdf

1、鋰-空氣電池作為一種“后鋰離子電池”技術,由于正極活性物質O2并不儲存在電池中,其理論比能量可以達到11140Whkg-1,足以滿足電動汽車的續(xù)航要求。盡管鋰空氣電池是非常有吸引力的新型電源系統(tǒng),但要走向實用化仍然有很多問題需要克服:如富氧環(huán)境下電解質的分解,放電產物不溶堵塞空氣電極使得實際放電容量遠遠低于其理論放電容量,空氣電極上的氧還原和析氧反應緩慢,循環(huán)性能低等。
　　首先采用了不同碳材料制備空氣電極,考察了碳材料的形貌,比

2、表面積,孔容與空氣電極放電性能的影響。實驗結果表明,石墨烯基空氣電極具有高達3023mAhg-1的放電比容量。材料形貌與空氣電極放電性能之間沒有關聯,碳材料比表面積決定了空氣電極的放電平臺電壓,碳材料的孔容則對放電比容量有明顯的影響。還研究了碳負載量和粘結劑含量對鋰空氣電池放電性能的影響。研究發(fā)現,空氣電極的放電比容量隨著碳負載量增大而減小,粘結劑含量的增加也會使空氣電極的放電比容量降低。
　　采用水熱法制備了空心刺球狀α-MnO

3、2催化劑,利用化學鍍方法將貴金屬Pd沉積在空心刺球狀α-MnO2的表面制備了具有一種核-殼結構的α-MnO2@Pd復合催化劑。研究發(fā)現,含有α-MnO2@Pd復合催化劑的碳基空氣電極在電流密度為0.1mAcm-2時的首次放電比容量為1220mAhg-1,充放電13周后其容量保持率為47.3％。與含α-MnO2催化劑的空氣電極相比,含有α-MnO2@Pd復合催化劑空氣電極的能量效率和充放電循環(huán)性能均得到了提高。
　　以LiTFSI為