傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度已經難以滿足電動汽車和移動電子產品的要求。近些年來,因其更高的能量密度,鋰-氧氣電池成為了目前的研究熱點。然而,現(xiàn)階段鋰-氧氣電池的研究還不完善,離實際應用還有很長一段距離:它的循環(huán)穩(wěn)定性能差、過電勢高,而且還存在副反應的問題。為了解決上述問題,需要尋找合適的正極催化劑材料來催化反應進行。本文采用較為簡便的方法設計制備了兩種不同類型的催化劑:過渡金屬氧化物型和貴金屬型,并對其結構及性能展開研究。采用多種材料表征手段對所得材料的結構和形貌等進行了表征,并對其在鋰-氧氣電池中的電催化性能進行了測試,同時對鋰-氧氣電池的催化作用機理進行了簡單探究。具體研究內容如下:（1）制備了具有海膽狀形貌的NiO-NiCo2O4（NCO）復合材料,并將其用于鋰-氧氣電池的正極催化。通過簡單的水熱方法實現(xiàn)了NiO和NiCo2O4的復合,最終產物的組成隨熱處理溫度的變化而改變。通過組裝電池測試發(fā)現(xiàn),當鍛燒溫度為500℃時,所得產物NCO-500的電催化效果最好。采用NCO-500作為正極催化劑時,鋰-氧氣電池在100 mA g-1的電流密度下的首次放電/充電比容量為9231/8349 ... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鋰－氧氣電池的四種類型Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｃｅｌｌ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ?ｆｏｒ?ｔ?

山東大學碩士學位論文??１．２．３鋰－氧氣電池分類??根據(jù)電池中使用的不同類型電解質，可以將鋰－氧氣電池分為四類（圖１－１）??［８］：非水有機系鋰－氧氣電池、水系鋰－氧氣電池、水－有機雙液體系鋰－氧氣電池和??全固態(tài)鋰－氧氣電池。由于結構簡單，水系鋰－氧氣電池和有機系鋰－氧氣電池被研??究的較多，而近些年來對全固態(tài)鋰－氧氣電池的研宄也逐漸增多。??（ａ）Ａｐｒｏｔｉｃ＾?Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?（ｂ）?Ａｑｕｅｏｕ＾?Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ??ｅ｜ｒＱ９?￣￣ｉ｜ｅ－?ｅ－ｉｒＱｙ?：￣￣］卜??Ｉ?Ｉ?Ｉｐｌ?Ｉ?■?、＿ｉｊ??——－＾？參?——＾￣￣￣＾??Ｌｉｌｈｉｕｎｉ?Ａｐｒｏｔｉｃ?．?Ｌｉｔｈｉｕｍ?Ａｑｕｅｏｕｓ?＇?

?１５０??＿Ａｈ?ｇ：Ｊ??圖１－４卩（１／（：、？１／（：、１１１１／（：、八１１／（：和￥＜：在鋰－氧氣電池中的首次放電曲線１２８』??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｉｎｉｔｉａｌ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｐｒｏｆｉｌｅｓ?ｏｆ?Ｌｉ－Ｏ：?ｃｅｌｌｓ?ｏｆ?Ｐｄ／Ｃ．?Ｐｔ／Ｃ．?Ｒｕ／Ｃ，?Ａｕ／Ｃ．?ａｎｄ?ＶＣ?ａｔ??１００?ｉｎＡｇ１?ｃａｒｂｏｎ＾』??良好的催化性能。在１．５?Ａ?ｇ４的電流密度下，電池的放電比容量可達５９００?ｍＡｈ??ｇ－１，并可以在１０００?ｍＡｈ?ｇ＿１的截止容量截止下循環(huán)１００圈。Ｌｕ等［３２］首次利用原??子層沉積（ａｔｏｍｉｃ?ｌａｙｅｒ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，?ＡＬＤ）方法將Ｐｄ納米顆粒負載在多孔碳表面，??并用作鋰－氧氣電池的正極催化劑，將電池的放電比容量提高至ＳＳＯＯｍＡｈｇ－１。為??了避免多孔碳表面的缺陷引發(fā)副反應，１＾等［３３］進一步改善了正極的結構。利用??ＡＬＤ先在多孔碳表面的缺陷位置處覆蓋一層Ａ１２０３，再將Ｐｄ納米顆粒沉積在表??面

【參考文獻】：
期刊論文
[1]The XAFS beamline of SSRF[J]. 于海生,魏向軍,李炯,顧頌琦,張碩,汪麗華,馬靜遠,李麗娜,高倩,司銳,孫凡飛,王宇,宋飛,徐洪杰,余笑寒,鄒楊,王建強,姜政,黃宇營.  Nuclear Science and Techniques. 2015(05)

博士論文
[1]鋰—氧氣電池高效率催化劑的設計與性能研究[D]. 馮寧寧.南京大學 2017
[2]新型鋰-氧氣電池雙功能催化劑研究[D]. 鞏玉棟.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2017
[3]鋰/空氣電池關鍵材料的制備及其性能研究[D]. 冷利民.華南理工大學 2016

碩士論文
[1]過渡金屬氧化物MCo2O4（M=Ni,Mg,Fe,Cu）作為有機鋰氧氣電池正極材料[D]. 王彤.浙江大學 2018
[2]含貴金屬四氧化三鈷作為鋰空氣電池正極催化劑的性能研究[D]. 曹靜儀.浙江大學 2016



本文編號：3524732