本文選題：鈉摻雜 + 鉀摻雜��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本論文將制備的鈉摻雜的Li_(1-x)Nax(x = 0.02, 0.03, 0.06, 0.10)和鉀摻雜的Li_(1-x)Kx(x = 0.01,0.015, 0.02)負(fù)極材料用于鋰-空氣電池負(fù)極,以改善其電化學(xué)性能。并通過XRD,FESEM等技術(shù)表征手段研究所制備負(fù)極材料的晶型結(jié)構(gòu)、形貌和表面組成。通過組裝有機系鋰-空氣電池測試樣品的性能。并使用恒流充放電測試、交流阻抗測試(EIS)以及循環(huán)伏安測試(CV)來分析電池的循環(huán)穩(wěn)定性、循環(huán)壽命以及其內(nèi)部反應(yīng)機理。以20% Pt/C為催化劑,以Li_(1-x)Nax(x = 0.02, 0.03, 0.06)和商用鋰分別為有機鋰-空氣電池負(fù)極材料,研究其電池性能。在電流密度為100mAg-1的條件下首次充-放電時,Li_(1-x)Nax(x = 0.03)展現(xiàn)出了最好的電化學(xué)性能,且具有最低的過電壓(0.8V)。當(dāng)電流密度為200mA g-1且限制充放電容量為500mA h g-1時,Li_(1-x)Nax(x = 0.03)也表現(xiàn)出了超高的循環(huán)壽命(230次)。當(dāng)電流密度在50 mA g-1到500 mA g-1范圍內(nèi)放電時,Li_(1-x)Nax(x = 0.03)較純鋰也表現(xiàn)出了較好的倍率性能。同樣以20%pt/c為催化劑,以Li_(1-x)kx(x=0.0,0.01,0.015,0.02)為負(fù)極時,在電流密度為100 mA g-1的條件下,Li_(1-x)kx(x = 0.0, 0.01,0.015,0.02)的首次放電容量分別為 3291 mA h·g-1,3439 mAh g-1,3537 mAh g-1 和 2468 mAh g-1,當(dāng)電流密度為250mAg-1時,分別截止充放電容量為500mAhg-和1000 mAhg-1時,Li_(1-x)kx(x = 0.015)均具有較好的循環(huán)性能,但仍然有待提高。為設(shè)計成本低且容量高的電池,采用價格低廉的KB為催化劑,研究Li_(1-x)Nax(x = 0.02, 0.06, 0.10)樣品為鋰-空氣電池負(fù)極時的性能。在100 mAg-1的電流密度下首次充放電時,Li_(1-x)Nax(x=0.06)樣品具有超高的放電容量(11488 mAh g-1)且遠(yuǎn)高于其它負(fù)極材料。在電流密度為250 mAg-1,截止容量為500 mAh g-1的條件下,Li_(1-x)Nax(x=0.06)表現(xiàn)出最好的循環(huán)性能。但當(dāng)截止容量提高至1000mAhg-1,與純鋰相比,Li_(1-x)Nax(x = 0.06)循環(huán)性能有所改善但不明顯。
[Abstract]:In this paper, Li_(1-x)Nax(x = 0.02,0.03,0.06,0.10) and Li_(1-x)Kx(x = 0.01n 0.015, 0.02) were prepared to improve the electrochemical performance of lithium-air batteries.The crystal structure, morphology and surface composition of negative electrode materials were prepared by means of XRD- FESEM and other techniques.The performance of the samples was tested by assembling organic lithium-air batteries.The constant current charge-discharge test, AC impedance test (EIS) and cyclic voltammetry test (CVV) were used to analyze the cycle stability, cycle life and internal reaction mechanism of the battery.Using 20% Pt/C as catalyst, Li_(1-x)Nax(x = 0.02, 0.03, 0.06) and commercial lithium as anode materials for organic lithium-air batteries, the battery performance was studied.At the condition of current density of 100mAg-1, the first charge-discharge process shows the best electrochemical performance, and the lowest overvoltage is 0.8 V ~ (-1).When the current density is 200mA g ~ (-1) and the limited charge / discharge capacity is 500mA h ~ (g ~ (-1)), the number of cycles is 230times when the current density is 200mA g ~ (-1) and the current density is 200mA g ~ (-1) and the limit capacity of charge / discharge is 500mA h / g ~ (-1).When the current density is in the range of 50 Ma g ~ (-1) to 500 Ma g ~ (-1), Li-Li _ (1-x) Naxo _ x = 0.03) also shows better rate performance than pure lithium.The cutoff charge-discharge capacities of 500mAhg- and 1000 mAhg-1 respectively have good cycling performance, but still need to be improved.In order to design a battery with low cost and high capacity, the performance of lithium air battery with Li_(1-x)Nax(x = 0.02, 0.06, 0.10) was studied by using low cost KB as catalyst.When charged and discharged for the first time at a current density of 100 mAg-1, the sample has a superhigh discharge capacity of 11488 mAh g ~ (-1) and is much higher than that of other anode materials.When the current density is 250mAg-1 and the cutoff capacity is 500 mAh g ~ (-1), the best cycling performance is obtained.However, when the cutoff capacity is increased to 1000mAhg-1, compared with pure lithium, the cycle performance of LiLiAZ 1-xNax-X = 0.06) is improved but not obvious.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM911.41;TQ131.11

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本文編號：1737591