10.11868/j.issn.1001-4381.2017.001447
立方相碳化钛在锂空电池中的电化学行为
采用直流电弧等离子体法在甲烷和氩气混合气氛下原位合成碳化钛(TiC)纳米颗粒.X射线衍射、透射电子显微镜等物理表征结果显示TiC纳米颗粒粒径约为40~90 nm的立方体结构.循环伏安(CV)测试表明,TiC纳米颗粒兼具高效的氧还原和氧析出双效催化活性,可有效弥补炭材料氧析出催化活性较弱的缺陷.恒流充放电测试结果表明,相对于普通炭材料(导电炭黑,Super-P),TiC纳米颗粒催化剂可将锂空电池充电过电势降低280mV;在电流密度(isp)为50mA·g-1时,首次放电比容量达1267mAh·g-1;即使在较高的电流密度150mA· g-1下,比容量仍保持在778mAh·g-1,体现了良好的倍率性能.在电流密度为100mA·g-1、限定比容量为500mAh·g-1下,稳定循环10次.通过XRD、红外、扫描电镜表征可知,在TiC纳米颗粒的双效催化作用下,Li2O2的生成与分解具有良好的可逆性,有效避免了大量反应副产物积累的问题,进而提高锂空电池的电化学性能.
锂空电池、碳化钛纳米颗粒、氧还原反应、氧析出反应、过电势
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O646(物理化学(理论化学)、化学物理学)
中央高校基本科研业务费重点实验室专项经费DUT17ZD101;国家自然科学基金51171033,21233010;常州工业支撑计划CE20160022
2019-06-25(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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