Fe_7Ni_3合金纳米球作为Li-O_2电池的正极催化剂

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• 英文论文题名：Fe_7Ni_3 nanospheres as cathode catalysts for rechargeable Li-O_2 batteries
• 论文作者：袁萌伟 ; 李会峰 ; 南彩云 ; 孙根班 ; 马淑兰
• 英文论文作者：Mengwei Yuan ; Huifeng Li ; Caiyun Nan ; Genban Sun ; Shulan Ma ; College of Chemistry ; Beijing Normal University
• 年：2016
• 作者机构：北京师范大学化学学院;
• 论文关键词：Li-O_2电池 ; 正极催化剂 ; Fe_7Ni_3合金 ; 纳米球
• 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-第三十分会：化学电源
• 语种：中文
• 分类号：O643.36;TM911.41
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十分会 ; 化学电源
• 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：160k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

Li-O_2电池具有超高的理论能量密度,有望满足现代动力能源的能量储存需求,因而受到了众多学者的关注~1。然而,无论是ORR还是OER反应,其动力学过程都是比较缓慢的,这也是Li-O_2电池能量效率偏低的一个重要因素。研究表明~(2-4),在空气电极中负载催化剂可以有效的降低充放电过程中的过电势,提高Li-O_2电池能量效率。迄今为止,许多贵金属(如Pt、Ru、Au等)、过渡金属(Ni、Co、Mn等)、过渡金属氧化物被广泛的应用于对ORR和OER反应的活性的研究~5。贵金属由于价格昂贵,不适于催化剂的普及,因此价格相对低廉的过渡金属便成为我们主要的研究对象。最近我们课题组合成的Fe_7Ni_3合金纳米球作为催化剂表现出了对ORR和OER的活性,可以降低充放电电压差大约200 mV(相对于纯KB电极),首次放电比容量达到7600 mAh/g_(KB),这为我们研究Li-O_2电池的正极双效催化剂提供了新的思路。
Rechargeable Li-O_2 batteries are the most promising energy storage and conversion device in the future due to their high theoretical energy density.The air electrode,also called cathode,is the key part of the battery.At present,the energy efficiency is limited to the sluggish kinetics procedure of OER and ORR.According to the previous research,the cathode loading Fe_7Ni_3 alloy nanospheres,environment friendly and affordable,will facilitate the OER and ORR kinetics procedure,which gives a novel train of thought to design and synthesis bifunctional cathode catalyst for rechargeable Li-O_2 batteries.

引文

[1]Li,Q.;Cao,R.;Cho,J.;Wu,G.Phys Chem Chem Phys 2014,16:13568.
    [2]Peng,Z.Q.;Freunberger,S.A.;Chen,Y.H.;Bruce,P.G.Science 2012,337:563.
    [3]Wang,J.J.;Li,Y.L.;Sun,X.L.Nano Energy 2013,2:443.
    [4]Sevim,M.;Sener,T.;Metin,O.Int J Hydrogen Energ 2015,40:10876.
    [5]Ma,Z.;Yuan,X.;Li,L.;Ma,Z.-F.;Wilkinson,D.P.;Zhang,L.;Zhang,J.Energy Environ.Sci.2015,8:2144.