纳米复合物双功能电催化材料

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• 英文论文题名：Nanocomposites as high performance electrocatalysts for Li-air batteries
• 论文作者：刘英 ; 王文浠 ; 施昊宏 ; 南博 ; 石杨 ; 余思岑 ; 卢周广
• 英文论文作者：Ying Liu ; Wenxi Wang ; Haohong Shi ; Bo Nan ; Yang Shi ; Sicen Yu ; Zhouguang Lu ; Department of Materials Science and Engineering ; South University of Science and Technology of China
• 年：2016
• 作者机构：南方科技大学材料科学与工程系;
• 论文关键词：锂空气电池 ; 空气电极 ; 双功能电催化剂 ; 纳米复合物 ; 纳米协同效应
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会：能源纳米材料物理化学
• 语种：中文
• 分类号：TB383.1;O643.36
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第四十二分会 ; 能源纳米材料物理化学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：143k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

锂空气电池的比能量密度是锂离子电池的数十倍。但目前锂空气电池还无法实现商品化应用,瓶颈问题之一是空气中的氧气还原为电化学活性的氧离子速度慢,使得电池大电流充放电性能差,极化大,库伦效率低~([1])。针对该问题,我们最近合成了系列复合纳米材料,用作锂空气电池空气电极的氧还原(ORR)和氧析出(OER)双功能电催化剂。制备了系列具有优异催化活性的新型纳米双功能催化剂,如BiOCl,Mo_2C/C,CeO_2-Ag,N和S共掺杂的石墨烯片,具有高度氧缺陷的尖晶石结构MnCo_2O_4纳米空心球和CuCo_2O_4等。将钴酸铜(CuCo_2O_4)的化合物用作锂空气电池中的正极催化剂,由于Cu与Co_3O_4之间强烈的界面作用能增加铜基催化剂的催化活性中心,会显著地降低锂空气的过电压,提高其循环性能。研究了Cu-Co层状双氧化物和CoO与碳纳米管的复合物的在锂空气电池的电化学机理和催化性能。同时通过界面还原反应合成石榴状的Ag@CeO_2结构,首次用在锂空气电池中,测试了其电化学性能,并揭示了其电催化反应机理~([2])。
The progress of our group in the preparation of novel nanocomposites including BiOCl, Mo_2C/C, CeO_2-Ag,N-and S-co-doped graphene, oxygen deficient MnCo_2O_4 hollow nanospheres and CuCo_2O_4 nanoparticles, CoO coated CNTs, and Co-Cu LDHs. Structure, surface, morphology, and size have been finely tuned to enhance the electrocatalytic activities toward oxygen reduction and oxygen evolution reaction.

引文

[1]Bruce,P.G.;Freunberger,S.A.;Hardwick,L.J.;et al.,Nature Mater.2012,11:19.
    [2]Liu,Y.;Cao,L.J.;Cao,C.W.;et al.Chem.Commun.2014,50:14635.