三维网状结构Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料作为锂氧电池正极催化剂的性能

• 作者: 尹艳红 李珂 杨书廷 肖星路 董红玉 金城 高怡琮
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 锂氧电池 催化剂 复合材料 极化电压
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 1271-1279
• 页数: 9页
• 分类号: O646
• 字数: 5753字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu2080706

摘要

利用物理浸渍和冷冻干燥等方法制备了具有三维网状结构的Ru/石墨烯/碳纳米管复合材料,对该材料的结构、形貌及电化学性能进行了表征和研究.结果表明,当Ru含量为30％,热处理温度为500℃时,材料的催化性能最优.将其用作锂氧电池的正极催化剂,以50 mA/g电流密度进行首次充放电时,放电比容量约为5800 mA·h/g,且在放电比容量为4000 mA·h/g以内时,其极化电压仅为0.9 V;当以50 mA/g电流密度进行恒容(500 mA·h/g)充放电循环时,在极化电压低于1.1 V时,仍能稳定循环12周.复合材料电催化机理的研究结果表明,三维网状结构不仅提供了O2和Li+的传输通道,更增加了放电产物Li2 O2的储存场所.金属钌纳米粒子的负载既增加了复合材料的反应活性位点,又促进了放电产物Li2 O2的分解.