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文档简介

开发中的锂空气电池一些研发知识之八理论上30kg金属锂释放的能量与40L汽油释放的能量基本相同。如果从用过的水性电解液中回收空气极生成的氢氧化锂（LiOH），很容易重新生成金属锂，可作为燃料进行再利用。目前，各种锂离子电池，将会接受安全性、环保以及市场的考验，最后选择谁胜谁负。目前的锂空气电池的寿命并不能令人满意，虽然相关新的发现和发明不断传来，但是权威人士估计这项技术的完善大约需要十年时间。希望解决的锂空气电池的关键问题：(1)在没有催化剂存在时，氧气在阴极的还原非常缓慢，为降低正极反应过程的电化学极化，必须加入高效的氧还原催化剂。使用合适的催化剂有利于减小充电电压，提高电池的比能量，但催化剂量过多必然也会引起电极有效孔隙率的减小，导致容量下降。因此，探索新型的一维纳米锰氧电化学催化剂，来减小电池的极化，提高锂空气电池的容量和循环性能。(2)电池的阻抗和极化的增大是导致电池容量迅速衰减的主要原因，而低的阻抗值有利于电池的充电过程Li2O2和Li2O的分解，克服空气电极的阻塞，电极的膨胀，减小电池的阻抗，使充放电循环能够继续进行。探索改进均匀分散技术，设计合理的反应层及催化层，提供足够的气一液一固或气一固多相电催化反应面积以提高电池容量，减小电池极化现象。(3)从锂空气电池电化学性能入手，结合交流阻抗、SEM等技术来进一步探讨空气电极极化的机理，以及充放电循环性能衰减的一些根本原因。目前中国研究已取得的部分进展目前已经进行了水热法合成一维锰系催化剂的相关研究，初步合成了一维纳米棒状-MnO2。由谢乐公式计算得，晶粒尺寸为20nm。由BET多点法测试比表面积为99.4709m2g。-MnO2是一种廉价而高效的催化剂。通过改变催化剂的组成和用量，来达到促进负极的氧气还原，减小正极反应的极化，改善循环性能的效果。分别以纯-MnO2、40%-MnO2+10%LiFePO4、40%-MnO2+10%铂炭催化剂为锂空气电池的催化剂，进行了电化学性能测试，结果表明40%-MnO2+10%铂炭催化剂的催化性能最好。当放电截止电压为2.0V，放电比容量为713.6mAhg；当充电截止电压为4.2V，充电比容量为318.7mAhg。当使用不同配比的-MnO2和铂炭催化剂作为催化剂时，研究发现铂炭催化剂的含量越高，首次充电比容量越高。当使用40%-MnO2+10
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