基于MnO 2 催化正极、氟化碳/锂（钠）复合负极的锂（钠）-空气电池的设计
发布时间：2022-01-25 10:15
锂空气电池因其极高的理论能量密度而被视为下一代高能量密度电池体系。但是,绝缘性放电产物Li2O2形成与分解过程中的缓慢动力学,以及由于使用金属锂而无可避免的枝晶问题,限制了锂空气电池的发展。开发高性能正极催化剂可以加快电池反应动力学,锂枝晶问题则要求对锂负极进行必要的保护。本文针对高性能空气电池催化正极的要求,使用成本低廉的锰基催化剂,并修饰贵金属氧化物颗粒以提升其活性。将锰基催化剂应用于Li–CO2电池可以实现捕获温室气体CO2的目标。考虑到金属锂的资源有限,使用资源更丰富的金属钠,对钠空气电池的性能展开研究,同时对钠负极进行了保护。主要的研究内容和结果如下:采用两步水热法合成了由MnO2纳米片层和IrO2纳米颗粒组成的高性能IrO2/MnO2催化剂。在全充放电模式下,在2–4.5 V之间,IrO2/MnO2催化的Li–CO2电池经过200次80...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
锂/钠空气电池测试瓶示意图
浙江大学博士学位论文24电模式（宽电化学窗口）下稳定循环的能力。在这部分工作中，我们报道了一种直接生长在碳布上、具有优异催化性能的二维IrO2/MnO2催化剂，它会催化无定形Li2CO3的同形生长。IrO2/MnO2催化的Li–CO2电池在高达800mAg1的电流密度和2–4.5V的宽电化学窗口下，展现了相当长的循环寿命。3.2IrO2/MnO2作为高性能Li–CO2电池催化剂3.2.1IrO2/MnO2的物化表征图3.1(a)和图3.2显示了水热法制备的IrO2/MnO2的SEM照片。IrO2/MnO2纳米片均匀地生长在碳布的表面上，因此碳布纤维间的区域被保留下来，从而有利于CO2和Li离子的输运。图3.1(b)的TEM照片揭示了IrO2/MnO2的薄片结构。图3.1(c)的高分辨TEM照片表明MnO2纳米片的厚度大约是5nm，图3.1(d)的高分辨TEM照片则显示了MnO2片上存在一些细小晶体，0.31nm的晶面间距与IrO2的(110)晶面间距吻合。图3.1IrO2/MnO2的(a)SEM照片，(b)TEM照片和(c,d)HRTEM照片Fig.3.1(a)SEM,(b)TEM,and(c,d)HRTEMimagesofIrO2/MnO2.
第三章IrO2/MnO2作为高性能Li–CO2电池催化剂25图3.2生长在碳布上的IrO2/MnO2低倍SEM照片Fig.3.2Low-magnificationSEMimageoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.图3.3生长在碳布上的IrO2/MnO2(a)XRD，(b)XPS全谱，(c)Mn2pXPS和(d)Ir4fXPSFig.3.3(a)XRD,(b)XPSsurveyspectrum,(c)Mn2pXPSand(d)Ir4fXPSoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.
【参考文献】：
期刊论文
[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)
本文编号：3608358
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
锂/钠空气电池测试瓶示意图
浙江大学博士学位论文24电模式（宽电化学窗口）下稳定循环的能力。在这部分工作中，我们报道了一种直接生长在碳布上、具有优异催化性能的二维IrO2/MnO2催化剂，它会催化无定形Li2CO3的同形生长。IrO2/MnO2催化的Li–CO2电池在高达800mAg1的电流密度和2–4.5V的宽电化学窗口下，展现了相当长的循环寿命。3.2IrO2/MnO2作为高性能Li–CO2电池催化剂3.2.1IrO2/MnO2的物化表征图3.1(a)和图3.2显示了水热法制备的IrO2/MnO2的SEM照片。IrO2/MnO2纳米片均匀地生长在碳布的表面上，因此碳布纤维间的区域被保留下来，从而有利于CO2和Li离子的输运。图3.1(b)的TEM照片揭示了IrO2/MnO2的薄片结构。图3.1(c)的高分辨TEM照片表明MnO2纳米片的厚度大约是5nm，图3.1(d)的高分辨TEM照片则显示了MnO2片上存在一些细小晶体，0.31nm的晶面间距与IrO2的(110)晶面间距吻合。图3.1IrO2/MnO2的(a)SEM照片，(b)TEM照片和(c,d)HRTEM照片Fig.3.1(a)SEM,(b)TEM,and(c,d)HRTEMimagesofIrO2/MnO2.
第三章IrO2/MnO2作为高性能Li–CO2电池催化剂25图3.2生长在碳布上的IrO2/MnO2低倍SEM照片Fig.3.2Low-magnificationSEMimageoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.图3.3生长在碳布上的IrO2/MnO2(a)XRD，(b)XPS全谱，(c)Mn2pXPS和(d)Ir4fXPSFig.3.3(a)XRD,(b)XPSsurveyspectrum,(c)Mn2pXPSand(d)Ir4fXPSoftheIrO2/MnO2oncarboncloth.
【参考文献】：
期刊论文
[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)
本文编号：3608358
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3608358.html