锂空气电池复合阴极Pd/Co 3 O 4 /C的制备及其性能研究

发布时间：2021-10-20 10:36

　　近年来，锂空气电池因具有比能量高、环境友好、价格低廉等突出优点而被广泛研究，但其充放电过电势大、库伦效率低、倍率性能差等缺点已严重阻碍其实用化进程。本文针对这些突出问题，从优化空气阴极结构、制备高分散阴极催化剂等方面开展了研究工作。采用水热法合成了球形、立方体、八面体和纳米棒等四种不同形貌和粒径的Co3O4催化剂，并以此为基础采用原位蔗糖碳化法制备了Co3O4/C空气阴极，应用于锂空气电池。结果表明，其中粒径最小的球状的Co3O4（24nm）与炭黑颗粒的结合最有效，催化剂的性能最佳。Co3O4可有效提高电池的循环性能，含量为10wt.%，首次放电比容量达到了462mAh·g-1催化剂（0.10mA·cm-2），第5次循环的容量保持率仍然高达61.3%，此时充电电压也比较低（3.75V）。采用微波辅助乙二醇法合成了Pd/C催化剂，以此为基础用原位蔗糖碳化法制备了Pd/C空气阴极。结果表明，Pd高度分散在XC-72炭黑颗粒表面，暴露较多活性位点，碳化前后的平均粒径分别为2.6nm和2.8nm，碳化的蔗糖层将Pd颗粒粘结在XC-72炭黑上、Pd/C催化剂粘结在基质上，阴极呈现多孔结构。碳化蔗... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1两种基于组合电解液的锂空气电池结构示意图

图 1-2 “小袋型”锂空气电池结构示意图：a)内部结构，b)外部包装[20]1.2.3 阴极结构及防水透气膜的研究锂空气电池具有类似于燃料电池的半开放式结构，因此如何防止空气中的CO2和 H2O 进入电池内部腐蚀金属锂是提高电池性能的关键。目前的解决方法主

图 1-3 空气阴极结构示意图[24]由扩散层和催化层组成的类似于质子交换首先将碳纸在特氟龙乳液中浸泡一段时间扩散层，然后在高温高压下将碳粉、MnO层的一侧，催化层的增重为 3.03 ~ 3.76 mg


本文编号：3446757