锂氧气电池过渡金属氧化物与碳化物正极催化剂的设计与性能研究

发布时间：2024-03-16 13:09

　　锂氧气电池拥有理论比容量高,绿色无污染,可重复使用等优点而被视为最有希望的下一代新能源系统,有望取代目前广泛应用于电子设备的锂离子电池为正在蓬勃兴起的电动汽车与混合动力车提供能源。然而,目前的锂氧气电池还存在实际比容量较低、过电势高、循环性能差等问题,这些因素严重影响了锂氧气电池的产业化应用。对于锂氧气电池来说,其电催化性能由多种因素共同影响,其中起决定作用的主要是氧气正极的催化与储能性能。高效的催化剂需要符合下面的要求:(1)大的比表面积,保证电解液与正极材料的充分浸润,并且具有足够的活性位点。(2)能够显著减小充放电过程的过电位,避免副反应的发生,提高库伦效率。(3)导电性好,保证电子的传输。本论文从两个不同的角度出发,分别构建了泡沫镍上生长的Ce02/Co3O4复合纳米线材料及二维层状类石墨烯结构的Ti3C2 MXene材料两个不同体系作为锂氧气电池的正极催化剂,希望通过对新型锂氧气电池正极材料的设计与优化,从而获得更好的催化性能。(1)本课题在泡沫镍上原位生长了 Ce02/Co304复合纳米线并对其进行锂氧气电池电化学性能测试。Co304由于具有高效的双功能催化能力和优异的稳定...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２?Ｍ／Ｆ－Ｔｉ３Ｃ２?ＭＸｅｎｅ材料的制备流程??

?第二章实验内容与方法???

图３－３?Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的ＥＤＸ图像??Ｆｉｇ．?３－３?ＥＤＸ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?Ｃｅ〇２／Ｃ〇３〇４?ＮＷＡｓ?ｏｎ?Ｎｉ?ｆｏａｍ．??

第三章泡沫镍上生长的Ｃｅ〇２／Ｃｏ３０４复合纳米线的锂氧气电池性能研宄??分布。ＥＤＸ分析结果如图３－３所示，Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４复合纳米线中Ｃｏ原子和Ｃｅ原??子的原子比接近１０：?１。??图３－２?（ａ），（ｂ）泡沫镍上合成的Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的ＳＥＭ图像；（ｃ），?....

图３－２?（ａ），（ｂ）泡沫镍上合成的Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的ＳＥＭ图像；（ｃ），?（ｄ）?Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的??ＴＥＭ图像；（ｅ）?Ｃｅ〇２／Ｃｏ３０４纳米线的选区电子衍射图像；（ｆ）?Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的ＨＲＴＥＭ??图像；（ｇ）?Ｃｅ〇２／Ｃｏ３０４纳米线对应（ｈ）?〇，?（ｉ）?Ｃｏ和（ｊ）?Ｃｅ元素的ＥＤＳ图谱??

第三章泡沫镍上生长的Ｃｅ〇２／Ｃｏ３０４复合纳米线的锂氧气电池性能研宄??分布。ＥＤＸ分析结果如图３－３所示，Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４复合纳米线中Ｃｏ原子和Ｃｅ原??子的原子比接近１０：?１。??图３－２?（ａ），（ｂ）泡沫镍上合成的Ｃｅ〇２／Ｃｏ３〇４纳米线的ＳＥＭ图像；（ｃ），?....

图３－４?（ａ），?（ｂ）纯泡沫镍的ＳＥＭ图像；（ｃ）泡沫镍上生长的纯Ｃｏ３〇４纳米线的ＳＥＭ图像；（ｄ）泡??沫镍上生长的纯Ｃｅ０２颗粒的ＳＥＭ图像??Ｆｉ．?３－４ａｂＳＥＭ?ｉｍａｅｓ?ｏｆｕｒｅ?Ｎｉ?ｆｏａｍｃＰｕｒｅ?Ｃ０ＯＮＷＡｓ?ｏｎ?Ｎｉ?ｆｏａｍｄＰｕｒｅＣｅ

山东大学硕士学位论文??图３－４ａ和ｂ展示了合成步骤前具有光滑表面的纯泡沫镍的ＳＥＭ图像。图３－４ｃ??和ｄ的ＳＥＭ图像分别展示了使用相同方法在泡沫镍上生长的纯Ｃｏ３〇４和纯Ｃｅ０２。??由图像可以看出，纯Ｃｏ３０４仍然具有纳米线形态，而纯Ｃｅ〇２则在泡沫镍上形成??了尺寸超过５....

本文编号：3929662