纳米Au-氮掺杂碳纳米管一体化复合正极的构筑及锂氧气电池性能

作     者：姜巧娟 李靖靖 李玉玲 陈菲 王焕锋 JIANG Qiaojuan;LI Jingjing;LI Yuling;CHEN Fei;WANG Huanfeng

作者机构：郑州工程技术学院化工食品学院郑州450044 

基　　金：河南省高校国家级大学生创新创业训练计划项目(202211068009) 河南省高等学校重点科研项目(22B150021) 郑州工程技术学院课程思政教育教学改革研究与实践项目(KCSZJG202102) 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2023年第40卷第11期

页      码：6241-6250页

摘      要：高效稳定的正极对锂氧气电池至关重要。通过化学气相沉积、光还原两步合成工艺,将具有高催化活性的Au纳米粒子原位负载在具有三维贯穿结构的氮掺杂碳纳米管(N-CNT)/不锈钢(SS)网上,制备了具有互相渗透孔道的高性能一体化锂氧气电池正极Au-N-CNT/SS。通过SEM、TEM、XPS、XRD及Raman等表征手段对Au-N-CNT/SS的微观形貌、组成进行了考察。制备的Au-N-CNT/SS正极具有合适的孔道结构、高电导率、超强的力学性能、结构稳定性等,克服了传统电极机械稳定性差、碳电极易分解、副反应严重等问题。用作锂氧气电池正极,Au-N-CNT/SS一体化电极的设计避免了黏结剂的使用,极大地提高了电池的力学强度,有效降低了副反应,提升了电池的电化学/化学稳定性;正极的高导电率、充足的孔道结构提供了快速的电子输运和传质通道;Au纳米粒子高效催化剂有效提升了正极的氧还原/氧析出反应动力学,加快了放电产物的生成与分解,电池的倍率性能(1.0 mA·cm^(-2)的高电流密度下放电电压保持在2.4 V)、放电容量(8.47 mA·h·cm^(-2))和循环性能(160圈)得到了较大提升。

主 题 词：碳纳米管 锂氧气电池 一体化正极 氧还原/氧析出 电催化活性 

学科分类：081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230113.002

馆 藏 号：203124557...