过渡金属氧化物基催化剂的设计和高效锂氧气电池性能研究

发布时间：2022-12-23 13:14

　　当今社会对能驱动驾驶距离更长的电动运载工具的先进储能和转换设备有着巨大的需求。可充电锂氧气（Li-O2）电池,有时也被称为锂空气电池,因其可以提供比目前先进的锂离子电池更高的能量密度,已经成为最有前途的选择之一。在2009年,IBM公司决定推出“电池500”项目,其目标就是开发一种Li-O2电池,该电池让汽车行驶在500英里。但锂空气电池的实际应用目前仍受到几个关键因素的限制,例如严重的极化现象、过电势偏高、循环稳定性差、能量转换效率低及金属锂负极容易腐蚀等问题。研发和优化锂氧气电池的正极催化材料有助于改善和提高其电池电化学性能,促进锂氧气电池应用的发展。稳定高效的正极催化剂材料可以有效促进锂氧气电池滞后的氧化还原反应动力学,降低电池过电势,提高能量转换效率。过渡金属氧化物因其优异的催化性能、多样的电子结构、易调控的微观形貌、绿色环保、储量丰富的特点,已经在能源、催化、电磁等领域得到广泛的研究和应用。正极催化材料的微观形貌对锂氧气电池性能有很大影响,此外调节正极催化材料的组成和电子结构能对锂氧气电池中放电产物Li202的形成和分解产生巨大影响,从而影响其形貌和最终的电池电化学性能。本课... 

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?＾些可充电电池的比能量密度（＿?Ｗｈ／ｋｇ）和驱动电动汽车对的行驶距离的对比ｌ３］：??Ｆｉｇ．?１．１?Ｐｒａｃｔｉｃａｌ?ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｅｎｅｒｇｉｅｓ?（Ｗｌｉ／ｋｇ）?ｆｏｒ?ｓｏｍｅ?ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，?ａｌｏｎｇ?

图１－２四种锂氧气电池机理示意图ａ；非水系锂氧气电池，ｂ水系浬氧气电池，??水－有机混合型电解液体系浬氧气电池．ｄ全固态锂氧气电池

图１－３锂氧气电池结构和面临挑战示意图Ａ??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｌｎｉｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｎｏｎ－ａｑｕｅｏｕ?


本文编号：3725162