碳纳米管的微观结构调节对锂空气电池电化学行为的影响

新型炭材料, 2016, 31(3): 307-314.

碳纳米管的微观结构调节对锂空气电池电化学行为的影响

王海帆 ^1, , 魏伟 ^2, , 秦磊 ^3, , 雷宇 ^4, , 余唯 ^5, , 刘如亮 ^6, , 吕伟 ^7, , 翟登云 ^8, , 杨全红 ^9,

1.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳518055;清华大学材料学院,北京100084

2.中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室燃料电池研究部,辽宁大连,116023

3.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

4.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

5.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

6.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

7.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

8.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

9.清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室,广东深圳,518055

基金项目: 国家自然科学基金(U1401243,21506212) National Natural Science Foundation of China(U1401243,21506212) National Basic Research Program of China(2014CB932400) 深圳市基础研究计划(ZDSYS20140509172959981,JCYJ20150529164918734) Shenzhen Basic Research Project (ZDSYS20140509172959981,JCYJ20150529164918734).国家重点基础研究发展计划(2014CB932400)

关键词：锂空气电池 , 碳纳米管 , 过氧化锂 , 表面结构

Influence of the KOH activation of carbon nanotubes on their electrochemical behavior in lithium-air batteries

Keywords： Lithium-air batteries , Carbon nanotube , Lithium peroxide , All-carbon electrodes

锂空气电池的理论能量密度约是锂离子电池的10倍,因而受到研究者的广泛关注.碳质材料由于其稳定的结构和良好的导电性,目前仍作为锂空气电池的主要正极材料.通过KOH活化调节碳纳米管的表面特性和微观结构,将其作为锂空气电池正极材料,研究碳纳米管的微观结构变化对放电产物及电化学行为的影响.结果表明,当碳纳米管管壁被剥开导致大量边界原子外露,形成碳纳米管-石墨烯杂化结构,极大提高了碳纳米管正极的反应活性,放电容量和循环性能显著增加,放电产物分布均匀及颗粒减小,充电平台也显著降低.

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