有機(jī)體系鋰-空氣電池若干關(guān)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(shù),由于正極活性物質(zhì)O2并不儲存在電池中,其理論比能量可以達(dá)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?qū)嵱没匀挥泻芏鄦栴}需要克服:如富氧環(huán)境下電解質(zhì)的分解,放電產(chǎn)物不溶堵塞空氣電極使得實際放電容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其理論放電容量,空氣電極上的氧還原和析氧反應(yīng)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(jié)果表明,石墨烯基空氣電極具有高達(dá)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(guān)聯(lián),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(fù)載量和粘結(jié)劑含量對鋰空氣電池放電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),空氣電極的放電比容量隨著碳負(fù)載量增大而減小,粘結(jié)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(xué)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(jié)構(gòu)的α-MnO2@Pd復(fù)合催化劑。研究發(fā)現(xiàn),含有α-MnO2@Pd復(fù)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(fù)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