氧化锂是锂-氧电池的主要放电产物，其很难电化学分解，因而导致电池的循环寿命过短。近日，厦门大学孙世刚院士和李君涛教授等人在SCIENCECHINAMaterials发表研究论文，通过有效的双功能催化剂显著提升了锂-氧电池的循环寿命。首先,合成了镍和氮掺杂的碳纳米管(NiNC)，然后通过水热法在NiNC上负载二氧化钌(RuO2)纳米粒子合成RuO2/NiNC催化剂。透射电子显微镜和X-射线粉末衍射证明在水热负载RuO2之后部分金属镍被转变成氧化镍和氢氧化镍，且氧化镍的存在缓解了金属镍的进一步氧化。
以RuO2/NiNC为正极催化剂的锂氧电池的过电压仅为0.43V，远低于使用NiNC作为正极催化剂的1.03V。当限定充放电条件为mAg?1,mAhg?1时循环寿命可达次，在mAhg?1高比容量下的循环寿命也达到次。RuO2/NiNC催化剂优异的性能归因于RuO2的高活性和NiNC材料丰富的碳纳米管结构促进了放电产物(Li2O2)的生成和分解。
图1以RuO2/NiNC为正极催化剂的锂氧电池的电化学性能。
文章信息
ChengchengXiang,WenjiaSheng,PengfangZhang,etal.RuO2nanoparticlessupportedonNiandNco-dopedcarbonnanotubesasanefficientbifunctionalelectrocatalystoflithium-oxygenbattery.SCIENCECHINAMaterials,,10./s---9
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