氧缺陷二氧化钛的制备及其锂空气电池正极性能研究

发布时间：2022-01-06 15:26

　　锂空气电池因其超高的理论比容量(3860 m Ah g^-1)被认为是最有潜力的二次化学电源,但是正极催化剂、电解液和负极材料中存在的诸多问题限制了锂空气电池的发展。其中,正极催化剂的催化能力和稳定性被认为是最重要的影响因素。二氧化钛是目前公认的最稳定的锂空气电池正极材料,但是不理想的电催化能力和电子导电性导致其在锂空气电池中的电化学性能并不理想。本工作中,我们通过在二氧化钛中引入氧缺陷改善其电催化能力,以提高其作为锂空气电池正极催化剂时电池的性能。采用湿法刻蚀制备泡沫钛纳米线阵列,通过碱性条件下的水热反应使泡沫钛纳米线阵列转变成核壳结构的Ti@TiO₂,在氩氢混合气中热处理Ti@TiO₂引入氧缺陷。金属Ti纳米线阵列为电极提供了电子传输的高速通道,而氧缺陷的引入使TiO₂具备了对氧还原和氧析出反应的催化能力。限压2⁴.5 V,设定电流密度为0.1 A g^-1,首次充放电比容量高达3057 m Ah g^-1,远高于二氧化钛纳米线阵列结构... 

【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】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

过去140年全球能源结构变化图

图 1-2 储能技术的分类[3]9 年法国人普兰特发明铅酸蓄电池以来，化学电源便正式来，开始了飞速的发展。在铅酸电池发展的 150 年中，在实际应用上，都取得了长足的进步，已被广泛应用于等各个领域[4, 5]。铅酸电池的正极材料为 PbO2，负极材料：： Pb + PbO2+ 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O 应： PbO2+ 4H++ 2e- Pb2++ H2O 应： Pb Pb2++ 2e-反应也被成为双硫酸盐反应[6]。工作原理如图 1-3 所示

图 1-2 储能技术的分类[3]国人普兰特发明铅酸蓄电池以来，化学电源便开始了飞速的发展。在铅酸电池发展的 150 年际应用上，都取得了长足的进步，已被广泛应个领域[4, 5]。铅酸电池的正极材料为 PbO2，负极Pb + PbO2+ 2H2SO4 2PbSO4+ 2H2O PbO2+ 4H++ 2e- Pb2++ H2O Pb Pb2++ 2e-也被成为双硫酸盐反应[6]。工作原理如图 1-3

【参考文献】：
期刊论文
[1]对中国能源问题的思考[J]. 江泽民.  上海交通大学学报. 2008(03)

硕士论文
[1]钛纳米线阵列和多孔钛的制备及其在Li-O2电池中的性能研究[D]. 牛艳宁.哈尔滨工业大学 2015



本文编号：3572704