介孔尖晶石CuCo2O4納米材料的制備及其在Li-O2電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、由于鋰-空氣電池具有極高的理論比容量，近年來(lái)已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)，有望成為新型電動(dòng)汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源。但是由于鋰-空氣電池中存在正極反應(yīng)速率慢，產(chǎn)物堆積以及電解液分解等問(wèn)題，引起電極極化大、電池循環(huán)壽命短、功率密度低。使用高活性的催化劑可以加快氧還原（ORR）和氧析出（OER）過(guò)程，降低過(guò)電位，從而改善Li-O2電池性能。
　　本文通過(guò)尿素輔助水熱法，成功合成出介孔尖晶石CuCo2O4納米顆粒，以及CuCo2O4納米線(xiàn)陣列自支撐

2、電極，考察了尖晶石型CuCo2O4納米材料在鋰-空氣電池中的電化學(xué)性能。
　　合成介孔CuCo2O4納米顆粒的水熱反應(yīng)最適宜溫度為120℃，時(shí)間為6h，且尿素對(duì)于產(chǎn)物的組成有重要影響。合成的介孔CuCo2O4納米顆粒比表面積達(dá)到85.3482m2/g。在50mA/gcarbon的電流密度下，介孔CuCo2O4納米顆粒的首次充放電比容量高達(dá)8000mAh/gcarbon左右，且在100mA/gcarbon以及200mA/gcarbo

3、n下，首次充放電容量也分別達(dá)到5288mA·h/gcarbon和4687mA·h/gcarbon，表明介孔CuCo2O4納米顆?？梢杂行岣咪?空氣電池比容量。介孔CuCo2O4納米顆粒將鋰-空氣電池的充電過(guò)電位降低了547mV，使得電池充電電壓平臺(tái)降低到4.0V以下，表現(xiàn)出優(yōu)異的氧析出反應(yīng)催化活性。此外，介孔CuCo2O4納米顆粒表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能，限制容量為500mAh/gcarbon可循環(huán)85次。循環(huán)伏安測(cè)試結(jié)果表明，介孔CuC