非水體系鋰-氧氣電池陰極高效催化劑的制備及其性能研究
發(fā)布時間：2021-07-30 09:14
鋰離子電池由于其能量密度的限制,無法滿足長續(xù)航動力電池的要求。而非水體系鋰-氧氣電池憑借其近10倍于鋰離子電池理論容量密度的出色特性,成為研究熱點。然而倍率性能、循環(huán)效率和穩(wěn)定性差延緩了其商業(yè)化的進程。在鋰-氧氣電池的研究中,陰極催化劑的性能極為關鍵。本論文從催化劑結構調(diào)控出發(fā),設計和制備高性能的陰極,以提升鋰-氧氣電池的整體性能。取得的主要研究結果如下:1.通過兩步水熱反應,先合成出納米花結構的CoMnOx@CNT,再在其表面負載RuO2納米粒子制得RuO2/CoMnOx@CNT電催化劑,并應用XRD、ICP-AES、BET、SEM、TEM和XPS等方法表征電催化劑的結構。以RuO2/CoMnOx@CNT為催化劑組裝的鋰-氧氣電池能夠在100 mA·g-1的電流密度,限制容量為500 mAh·g-1時,穩(wěn)定循環(huán)123周。非原位SEM、TEM和原位EIS的結果顯示,放電產(chǎn)物的高度分散有利于提升鋰-氧氣電池的循環(huán)性能,得益于電催化劑RuO2/CoMnOx@C...
【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：93 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１非水體系鋰－氧氣電池示意圖ｌ｜５ｌ??
圖１．２水體系鋰－氧氣電池示意圖％??Ｆｉ．?１．２?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｏｆ?ａｕｅｏｕｓ?Ｌｉ－ｏｘｅｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ１１５１??
圖１．３混合電解液型鋰－氧氣電池示意圖ｍ??Ｆｉ．?１．３?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｒｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｌｉ－ｏｘｅｎ?ｂａｔｔｅｒｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｈｂｒｉｄ??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]能源轉(zhuǎn)型下可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究[J]. 劉媛媛. 中國經(jīng)貿(mào)導刊(中). 2018(35)
[2]Recent advances in electrocatalysts for non-aqueous Li-O2 batteries[J]. Wei Chen,Ya-Feng Gong,Jie-Hua Liu. Chinese Chemical Letters. 2017(04)
[3]Rational design of three-dimensional nitrogen and phosphorus co-doped graphene nanoribbons/CNTs composite for the oxygen reduction[J]. Jie Wang,Ze-Xing Wu,Li-Li Han,Yuan-Yang Liu,Jun-Po Guo,Huolin L.Xin,De-Li Wang. Chinese Chemical Letters. 2016(04)
[4]高性能非水性體系鋰空氣電池研究進展[J]. 王芳,李豪君,劉東,陳靜,徐揚海,梁春生,羅仲寬. 稀有金屬材料與工程. 2015(08)
[5]鋰電池基礎科學問題（Ⅰ）——化學儲能電池理論能量密度的估算[J]. 彭佳悅,祖晨曦,李泓. 儲能科學與技術. 2013(01)
[6]An electrochemical impedance spectroscopic study of the electronic and ionic transport properties of LiCoO2 cathode[J]. ZHUANG QuanChao1,3,XU JinMei1,FAN XiaoYong1,DONG QuanFeng1,2,JIANG YanXia1,HUANG Ling1 & SUN ShiGang1 1 State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces,Department of Chemistry,College of Chemistry and Chemical En-gineering,Xiamen University,Xiamen 361005,China;2 Power-long Battery Research Institute,Xiamen University,Xiamen 361005,China;3 Northwest Institute of Nuclear Technology,Xi’an 710024,China. Chinese Science Bulletin. 2007(09)
[7]化學電源科普知識（Ⅰ）[J]. 王金良,馬扣祥. 電池工業(yè). 2000(04)
[8]Stephen Brunauer——BET理論和BET法測定固體比表面的創(chuàng)始人[J]. 顧惕人. 大學化學. 1994(02)
博士論文
[1]雙離子電池結構優(yōu)化及儲能機制研究[D]. 王帥.北京科技大學 2019
[2]鈉離子電池電極材料Na3V2（PO4）3結構及電化學性能研究[D]. 趙麗娜.北京科技大學 2019
[3]幾種高效且穩(wěn)定的超小和超薄納米電催化劑的設計、合成及性能研究[D]. 林沖.西北大學 2018
[4]氟摻雜石墨烯的制備及其電化學性能研究[D]. 安浩然.天津大學 2017
碩士論文
[1]基于石墨烯帶隙調(diào)控及拉曼光譜的分析研究[D]. 陳文強.西安理工大學 2018
[2]高比表面積氮化物、碳化物的制備與應用研究[D]. 劉朔.青島科技大學 2018
[3]Ti4O7/S復合電極材料的制備及其電化學行為研究[D]. 張迎吉.江蘇大學 2018
[4]TiN和石墨烯-CNTs導電劑對鋰離子電池正負極電化學性能影響的研究[D]. 邱家棟.哈爾濱工程大學 2018
[5]過渡金屬氧化物作為鋰—空氣電池正極催化劑的研究[D]. 張勁波.合肥工業(yè)大學 2018
[6]鋰氧電池鈷基三元梯度催化行為及電化學性能分析[D]. 楊蕊.渤海大學 2017
[7]鋰/鈉離子電池負極材料和鋰硫電池正極材料的制備及其性能研究[D]. 葉小敏.山東大學 2016
[8]鋰空氣電池正極多孔材料的制備及其性能的研究[D]. 潘通.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號：3311140
【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：93 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１非水體系鋰－氧氣電池示意圖ｌ｜５ｌ??
圖１．２水體系鋰－氧氣電池示意圖％??Ｆｉ．?１．２?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｏｆ?ａｕｅｏｕｓ?Ｌｉ－ｏｘｅｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ１１５１??
圖１．３混合電解液型鋰－氧氣電池示意圖ｍ??Ｆｉ．?１．３?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｒｅｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｌｉ－ｏｘｅｎ?ｂａｔｔｅｒｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｈｂｒｉｄ??
【參考文獻】：
期刊論文
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[2]Recent advances in electrocatalysts for non-aqueous Li-O2 batteries[J]. Wei Chen,Ya-Feng Gong,Jie-Hua Liu. Chinese Chemical Letters. 2017(04)
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[5]鋰電池基礎科學問題（Ⅰ）——化學儲能電池理論能量密度的估算[J]. 彭佳悅,祖晨曦,李泓. 儲能科學與技術. 2013(01)
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博士論文
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[3]幾種高效且穩(wěn)定的超小和超薄納米電催化劑的設計、合成及性能研究[D]. 林沖.西北大學 2018
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碩士論文
[1]基于石墨烯帶隙調(diào)控及拉曼光譜的分析研究[D]. 陳文強.西安理工大學 2018
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[6]鋰氧電池鈷基三元梯度催化行為及電化學性能分析[D]. 楊蕊.渤海大學 2017
[7]鋰/鈉離子電池負極材料和鋰硫電池正極材料的制備及其性能研究[D]. 葉小敏.山東大學 2016
[8]鋰空氣電池正極多孔材料的制備及其性能的研究[D]. 潘通.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號：3311140
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