电沉积法制备锂氧电池正极材料及其性能研究文献综述
2020-04-18 20:41:15
文 献 综 述 1.1引言 随着储能动力电池的发展,人们对电池容量的要求越来越迫切。
锂氧电池因其超高的比容量,引起了人们的广泛关注和研究。
在已知的后锂-离子电池体系中,由氧正极与锂负极组成的锂-氧电池具有最高的理论比容量,被誉为一座圣杯。
据计算,锂-氧电池正极实际比容量可能达到700mA#8729;h/gtotal,是锂-离子电池比容量的2~3倍[1]。
但是,且不说在实际中应用,就在实验室实现一个高比容量、高功率、可稳定循环的锂-氧电池,也绝非易事。
究其原因在于锂-氧电池融合了能源电化学中异常困难的几个问题:一个非常活泼的电极#8212;锂金属负极,一个动力学非常慢的电极#8212;氧正极,一系列反应活性非常高的中间产物#8212;超氧离子(O2-)和超氧化锂(LiO2)等;以及一个电导率非常低的固体产物#8212;过氧化锂(Li2O2)[2]。
就目前而言,锂氧电池也存在着许多不足,特别是对于正极而言,放电产生的过氧化锂难以分解[3],导致充电电位过高和循环性能不佳,所以要寻找合适的催化剂来促进放电产物分解,提高电池循环性能。
此外,正极材料中的粘结剂在高电位的情况下也容易分解[4]。
基于诸多难题,目前许多研究的重点集中在氧电极上。
氧电极的材料和结构对锂氧电池性能影响很大,开发高效的复合材料催化剂对提高锂氧电池的性能具有重要意义[5]。