当前位置:主页 > 科技论文 > 化工论文 >

锂氧气电池中新型氧化还原介质的开发与同步辐射原位HRXRD的应用

发布时间:2021-08-28 04:56
  锂氧气电池因其超高的理论能量密度受到了学者们越来越多的关注,被认为最可能的下一代储能体系,有望在电动汽车、野外、军事、水上装备等实现应用。锂氧气电池由锂负极、电解液、隔膜及氧气正极构成。相比于其他体系的锂氧气电池体系,有机体系锂氧气电池具有充电平台高,安全性强等优点,然而由于放电产物过氧化锂(Li2O2)不溶于电解液且导电性差等,造成了锂氧气电池面临着充电电压高,循环寿命差等问题。所以提高锂氧气电池性能的关键是在充电过程中高效快速分解Li2O2。目前主要有采用开发固态正极催化材料和可溶性氧化还原介质(redoxmediator,RM)两种方法,相较于正极的固态催化剂开发,可溶于电解液中的redox mediator可作为电子传输的载体,与Li2O2有更加充分的接触和更快的电子传输能力,从而能更好地分解Li2O2。本论文从开发新型稳定的RM出发,首次提出了可溶性分子二茂钌(ruthenocene,Ruc)作为RM用于锂氧气电池中。循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)、充放电测试等电化学测试结果均表明Ruc在锂氧气电池中可有效降低充电电压达610 mV,显著提高电池的循... 

【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:78 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

锂氧气电池中新型氧化还原介质的开发与同步辐射原位HRXRD的应用


图2.1?(a)有机体系锂氧气电池(b)水系锂氧气电池(c)固体电解质体系锂氧气电池(d)混合??体系锂氧气电池[71??Figure?2.1?(a)?Apr?

电极,液面,出气口,进气口


浙汀大学硕丨:毕、丨k论文?实验方法??Si?1?^?4?b?mmm?丨_.3雕??_?,丨一g??丨■伽??图3.1?(a)三电极:1对电极铂网,2工作电极金片,3参比电极银丝,4导气管(b)电解??池:5液面进气口,6出气口??Figure?3.1?(a)?three-electrode:?1?platinum?net?as?counter?electrode,?2?gold?sheet?as?working??electrode,?3?silver?wire?as?reference?electrode.?4?windpipe?(b)?electrolytic?battery:?5?gas?intake?on??liquid?level,?6?gas?outlet??电解池为自行设计加工。如图3.1所示,池体为6?口,其中1、2和3?口分??别对电极铂网,工作电极金片,参比电极银丝。4为长导气管,可伸到液面以下,??在通气后可在溶液中不断鼓泡,使得溶液内部被氧气或氬气饱和。5?口为液面进??气口,为了保持在测试过程中液面维持氧气或氩气的氛围,且要避免长进气口??通气时对于溶液的搅动,应在测试箱外通过一个电磁阀控制气路的切换,测试??开始后应关闭长进气口,接通短进气口维持液面的气体氛围。6为出气口。??「觀??19??

曲线,电流,气氛,电池


浙江人学硕士毕业论文?锂氧气电池中新型稳定RM的开发??原过程不会产生影响,这也排除在锂氧气电池中因为氧气与RUC分子发生反应??而被消耗。??:'i?jT??|〇.2-?—Ar?叫?/??I?jl??I.,?/?t??2.0?2.5?3.0?,?3.5?4.0??Voltage?(V?vs?Li+/Li)??图4.2?Rue在Ar气氛围下CV曲线的分析??Figure?4.2?the?anysis?of?CV?result?at?Ar?atmoshpere.??图4.2中Rue的氧化峰的峰电流(Ip,a)为0.41?mA,Rue的还原峰的峰电流(Ip,c)??为0.40mA,则Ip.a/Ip.c的值接近1,表明氧化峰与还原峰高度对称,Rue在电解??液中的得失电子而产生的氧化还原反应高度可逆。??4.3.2?Rue在电池首圈充故电中测试??由CV曲线可知Rue分子具有合适的氧化还原电位,在理论上可作为RM,??起到在锂氧气电池中降低OER过程过电位的催化作用。在锂氧气电池中,以纯??碳KB为正极材料,不添加任何其他正极催化剂,通过对比有无Rue分子的锂氧??气电池的首圈充放电曲线的放电电压平台,对Rue实际是否具有催化OER反应、??降低充电电压的作用进行评价。??28??


本文编号:3367838

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3367838.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户97761***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com