多金属氧酸盐在锂氧气电池正极催化剂中的应用研究

发布时间：2021-06-07 21:30

　　锂氧气电池具有极高的理论能量密度,但由于反应体系的复杂性,导致其发展迟缓。在存在的众多问题之中,正极催化剂的选择和设计无疑是最为核心的一项挑战。虽然碳材料、贵金属及其合金材料、金属氧化物和硫化物等都相继被提出来,但至今仍没有形成一种令人满意的催化体系。因此,探索一些可能的新型催化剂也成为大家研究的热点。而被称为“电子海绵”的多金属氧酸盐（Polyoxometalates）由于具有可逆多电子氧化还原过程,且能够进行多位点催化,结构稳定,在锂氧正极催化剂设计方面具有潜在的可能性。基于以上考虑,本研究工作致力于将合适的多金属氧酸盐用作锂氧正极催化剂,具体开展的研究工作如下:1.将具有OER活性和更高溶解性的夹心型钌（Ru）基POMs作为锂氧正极液相催化剂。当电流密度为100 mA/g时,放电比容量由原来的4934 mAh/g可以提升到14436 mAh/g,增加了约2倍的放电比容量。此外,控制比容量为500 mAh/g时,充电过程中的过电位由原来未加入时的3.8 V降低到约3.2 V,降低了 0.6 V。电池的循环寿命可以提升至90圈,且库伦效率仍能保持93.15%。结合X射线衍射光谱（XR... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

四种不同电解液体系的锉氧电池结构}12}

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【参考文献】：
期刊论文
[1]能源转型下可再生能源发展现状与趋势研究[J]. 刘媛媛.  中国经贸导刊(中). 2018(35)
[2]锂离子电池基础科学问题（Ⅺ）——锂空气电池与锂硫电池[J]. 彭佳悦,刘亚利,黄杰,李泓.  储能科学与技术. 2014(05)

博士论文
[1]可再生能源电网储纳运行策略研究[D]. 叶瑞丽.哈尔滨工业大学 2017

硕士论文
[1]铅酸电池失效机理分析与改性研究[D]. 杨俊.北京工业大学 2017
[2]高功率镍氢电池的研究[D]. 韩晓辉.中南大学 2007



本文编号：3217344