多孔Co3O4纳米纤维用于锂-空气电池高性能正极催化剂

• 作者: 李华 李靖靖 王焕锋
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: 静电纺丝 多孔Co3O4纳米纤维 锂-空气电池 正极 催化剂 放电产物
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 其他|Others
• 页码范围: 2305-2312
• 页数: 8页
• 分类号: O643.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20201030.006

摘要

采用静电纺丝技术结合高温煅烧方法,以乙酰丙酮钴(Co(C5H7O2)3)为前驱物,制备了由Co3O4纳米颗粒组成的多孔纳米纤维(Co3O4NFs),其比表面积高达83 m2·g-1,并将制得的多孔Co3O4NFs用于锂-空气电池催化剂.多孔Co3O4NFs为电池反应提供了充足的活性位点及反应物的传输通道,有利于电池反应的顺利进行,使电池的放电容量得到极大地提高.另外,Co3O4催化剂的加入提高了电极的催化活性,较大程度降低了电池的过电位.值得注意的是,Co3O4催化剂的加入同时调控了锂-空气电池放电产物Li2O2的形貌,得到的放电产物Li2O2尺寸更小,在电极表面分布更为均匀,该形态的Li2O2在充电过程中更容易被分解,有利于提高电池的充电效率,同时电极的体积效应也可得到极大缓解.得益于以上优势,基于多孔Co3O4 NFs/炭黑SuperP (Co3O4NFs/SP)正极的锂-空气电池的电化学性能得到较大提高,50 mA·g-1电流密度下Co3O4NFs/SP的放电容量高达10600 mA·h·g-1,电池可实现100次的充放电循环.