锂氧电池镍基正极催化剂材料的制备及其性能研究

发布时间：2024-05-22 22:40

　　新型储能器件因其转换率高、易于构建和储存方便等优势越来越多受到人们重视。其中锂氧电池比能量密度高达3500 Wh kg^-1以上,有望取代汽油成为新一代汽车动力电源。尽管锂氧电池有良好的应用前景,但是仍存在许多难题和挑战,如容量发挥较差、循环效率较低、电解质易分解和循环寿命短等。主要原因如下:1)充放电反应过程中发生严重副反应;2)高效催化剂匮乏。针对目前其面临的问题,本论文以设计和制备高活性催化剂为研究目的,开展以下三方面的研究:1.采用水热法一步合成套层球形微纳结构的NiO材料。通过催化测试表明,多层纳米球结构的NiO材料在碱性溶液中具有很好的电催化性能,尤其表现出突出的氧析出性能和很强的稳定性。NiO材料在恒流测试中,放电截止电压为2.0 V时,放电比容量可以达到3040 mAh g^-1。此外,在0.1 mA cm^-2恒定比容量800 mAh g^-1条件下,可以循环50次以上。x射线光电子能谱检测到:在放电过程中生成Li₂O₂和Li₂

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1经典Li-O2电池的充放电机理示意图

图1-1经典Li-O2电池的充放电机理示意图[22]Figure1-1SchematicconfigurationofatypicalLi–O2cell锂离子电池一样，质子Li-O2电池拥有着高的理E°=2.96V)反应来说大约为3600Whkg....

图1-2(a)片层石墨、预处理石墨和氧化石墨烯、(b)石墨烯的XRD图和(c-d)多层石墨烯结构表面

理石墨和氧化石墨烯、(b)石墨烯的XRD图和(c-d)形貌图[58]offlakegraphite,pretreatedgraphiteandgrapheneoxidecemorphologiesofmultilayergraphenestructu....

图1-3蜂窝炭-400(a,b)和蜂窝炭-100(c,d)的场发射电镜图；蜂窝炭-100(e,f)的透射电镜图

形貌图[58]offlakegraphite,pretreatedgraphiteandgrapheneoxidecemorphologiesofmultilayergraphenestructures(c-d)孔大小在2-50nm之间的碳材料，它....

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纳米片(a)和氮掺杂石墨烯纳米片(b)的透射电镜图；(c)石墨烯纳米片和N1s的XPS谱图；(d)石墨烯纳米片电极和氮掺杂石墨烯纳米片电极在不同下的电压曲线图[74]MimagesofGNSs(a)andN-dopedGNSs(b);XPS....

本文编号：3980632