鋰空氣電池的理論能量密度比鋰離子電池高得多,因此經(jīng)常被提倡作為下一代電化學(xué)能量存儲的解決方案,用于電動汽車或電網(wǎng)能量存儲。然而,由于與電解質(zhì)、鋰負極,和空氣催化正極相關(guān)的挑戰(zhàn),它們尚未充分發(fā)揮其潛力。在鋰空氣電池成為現(xiàn)實之前,必須要解決這些挑戰(zhàn)。因此本文從聚合物電解質(zhì)、鋰負極以及催化正極材料三個方面對高能量密度鋰空氣/二氧化碳電池進行了探究,主要研究成果如下:（1）通常,液態(tài)電解液易揮發(fā),安全性差,并且易受超氧分子（O₂^-）攻擊發(fā)生分解,這會造成鋰空氣電池的性能衰減。因此,利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）對超氧化物分子的穩(wěn)定性和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸酯（EMIMBF₄）的非揮發(fā)性,設(shè)計了一種新型凝膠聚合物電解質(zhì)（GPE）。這種新型GPE具有優(yōu)異的電導(dǎo)率和出色的防泄露性能。此外,裝有新型GPE和無粘結(jié)劑的釕基正極的鋰空氣電池顯示出有效提高的反應(yīng)動力學(xué)和庫侖效率（97.1%）。當以1000 mAh g^-1的截止容量運行時,該電池可以在～2 V的低過電勢下運行120個循環(huán)以上。電池電化學(xué)性能的提高... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 鋰空氣/二氧化碳電池簡介
        1.2.1 鋰空氣電池
        1.2.2 鋰空氣/二氧化碳電池
        1.2.3 鋰二氧化碳電池
    1.3 發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要問題
        1.3.1 催化電極材料
        1.3.2 鋰負極
        1.3.3 電解液
    1.4 本論文的研究思路及主要研究內(nèi)容
第二章 離子液體/PMMA基聚合物電解質(zhì)的制備及其在基于含釕無粘結(jié)劑正極的鋰空氣電池中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 化學(xué)試劑及實驗儀器
        2.2.2 實驗方法
        2.2.3 材料結(jié)構(gòu)分析表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的結(jié)構(gòu)、組成表征
        2.3.2 電化學(xué)性能表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Li/rGO-Ni負極的制備及其在鋰空氣電池的相關(guān)研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 化學(xué)試劑及實驗儀器
        3.2.2 實驗方法
        3.2.3 材料結(jié)構(gòu)分析表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的結(jié)構(gòu)、組成表征
        3.3.2 Li/rGO-Ni性能的探究
        3.3.3 Li/rGO-Ni負極的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 三維多孔Ru/Ni催化電極的制備及在鋰二氧化碳電池中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 化學(xué)試劑及實驗儀器
        4.2.2 實驗方法
        4.2.3 材料結(jié)構(gòu)分析表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的結(jié)構(gòu)、組成表征
        4.3.2 電池性能測試
        4.3.3 使用Ru/Ni正極的鋰二氧化碳電池的產(chǎn)物分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
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本文編號：3186769