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《中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会:化学电源》2016年
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二氧化钛正极催化剂在锂-氧电池中的应用

李子凡  胡小飞  李福军  程方益  陈军  
【摘要】:锂-氧电池(2Li+O_2  Li_2O_2)因具有高出锂离子电池10倍的理论能量密度(3500 Wh kg~(-1))~([1]),引起广泛关注。然而其缓慢的氧还原(ORR)、氧析出(OER)动力学使其过电位高,循环寿命短。正极催化剂能有效解降低过电位,提升电池循环性。二氧化钛是宽带隙半导体,具有一定的ORR催化活性~([2]),但其弱的导电性限制其在锂-氧电池正极催化中的应用。本文提出温和制备缺陷纳米二氧化钛方法,在常压和低温(0℃)下通过调控NaBH_4用量,成功制备出不同缺陷程度的氧化钛,并应用于锂-氧电池正极催化剂。XRD表明缺陷氧化钛为金红石相(SG,P42/mnm;JCPDS No.76-319,a=b=4.60830 nm and c=2.97370 nm)。通过对氧化钛XRD精修,发现钛的平均价态由TiO_2降低到TiO_(1.85)。使用TiO_(1.85)与导电碳(Super P)以1:5质量比混合作为锂-氧电池正极催化剂,放电平台由2.6 V提升到2.7 V,充电由4.2 V降低到3.8 V,循环性由10圈提升至98圈(2.4V-4.5V)。
【作者单位】:南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室
【分类号】:TM911.41;O643.36

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