鋰空氣電池因其極高的理論能量密度而被視為下一代高能量密度電池體系。但是,絕緣性放電產(chǎn)物L(fēng)i₂O₂形成與分解過程中的緩慢動力學(xué),以及由于使用金屬鋰而無可避免的枝晶問題,限制了鋰空氣電池的發(fā)展。開發(fā)高性能正極催化劑可以加快電池反應(yīng)動力學(xué),鋰枝晶問題則要求對鋰負(fù)極進(jìn)行必要的保護(hù)。本文針對高性能空氣電池催化正極的要求,使用成本低廉的錳基催化劑,并修飾貴金屬氧化物顆粒以提升其活性。將錳基催化劑應(yīng)用于Li–CO₂電池可以實現(xiàn)捕獲溫室氣體CO₂的目標(biāo)�？紤]到金屬鋰的資源有限,使用資源更豐富的金屬鈉,對鈉空氣電池的性能展開研究,同時對鈉負(fù)極進(jìn)行了保護(hù)。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:采用兩步水熱法合成了由MnO₂納米片層和IrO₂納米顆粒組成的高性能IrO₂/MnO₂催化劑。在全充放電模式下,在2–4.5 V之間,IrO₂/MnO₂催化的Li–CO₂電池經(jīng)過200次80... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

鋰/鈉空氣電池測試瓶示意圖

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文24電模式（寬電化學(xué)窗口）下穩(wěn)定循環(huán)的能力。在這部分工作中，我們報道了一種直接生長在碳布上、具有優(yōu)異催化性能的二維IrO2/MnO2催化劑，它會催化無定形Li2CO3的同形生長。IrO2/MnO2催化的Li–CO2電池在高達(dá)800mAg1的電流密度和2–4.5V的寬電化學(xué)窗口下，展現(xiàn)了相當(dāng)長的循環(huán)壽命。3.2IrO2/MnO2作為高性能Li–CO2電池催化劑3.2.1IrO2/MnO2的物化表征圖3.1(a)和圖3.2顯示了水熱法制備的IrO2/MnO2的SEM照片。IrO2/MnO2納米片均勻地生長在碳布的表面上，因此碳布纖維間的區(qū)域被保留下來，從而有利于CO2和Li離子的輸運。圖3.1(b)的TEM照片揭示了IrO2/MnO2的薄片結(jié)構(gòu)。圖3.1(c)的高分辨TEM照片表明MnO2納米片的厚度大約是5nm，圖3.1(d)的高分辨TEM照片則顯示了MnO2片上存在一些細(xì)小晶體，0.31nm的晶面間距與IrO2的(110)晶面間距吻合。圖3.1IrO2/MnO2的(a)SEM照片，(b)TEM照片和(c,d)HRTEM照片F(xiàn)ig.3.1(a)SEM,(b)TEM,and(c,d)HRTEMimagesofIrO2/MnO2.

第三章IrO2/MnO2作為高性能Li–CO2電池催化劑25圖3.2生長在碳布上的IrO2/MnO2低倍SEM照片F(xiàn)ig.3.2Low-magnificationSEMimageoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.圖3.3生長在碳布上的IrO2/MnO2(a)XRD，(b)XPS全譜，(c)Mn2pXPS和(d)Ir4fXPSFig.3.3(a)XRD,(b)XPSsurveyspectrum,(c)Mn2pXPSand(d)Ir4fXPSoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CPS Modeling of CNC Machine Tool Work Processes Using an Instruction-Domain Based Approach[J]. Jihong Chen,Jianzhong Yang,Huicheng Zhou,Hua Xiang,Zhihong Zhu,Yesong Li,Chen-Han Lee,Guangda Xu.  Engineering. 2015(02)



本文編號：3608358