钴-氮掺杂的碳作为锂-氧电池的高效催化剂的性能研究文献综述

 2023-04-26 10:04

文献综述

文 献 综 述1、选题背景及意义化石燃料作为能源在提供动力的时导致了环境污染,过度的使用导致了化石能源的迅速枯竭。

面对这样的能源危机,人类首当其冲的就是要开发环保的、可持续的、可再生的清洁能源。

当前,人类社会开发并且使用的清洁能源有以下;太阳能、风能、核能、氢能、地热能等等,但其中部分能源的能量密度低、随机性、间断性及高昂的成本问题限制了对它们的使用及发展,所以要求人们去寻找开发利用率更高效的能源。

锂离子电池作为当前研究的热门话题,它具有能量密度高、输出电压大、自放电低、循环寿命长、环境友好等优点。

锂氧电池是一种金属空气电池,相较于传统空气电池,采用有机电解液或全固态电解质具有更高理论能量密度。

锂氧电池作为一种新型的储能电池,正极活性物质为氧气、负极则为具有极低的电极电势和相当高的理论比容量的锂片[1]。

锂氧电池的氧还原反应的电催化剂(ORR, O2 2Li 2e→ Li2O2)和析氧反应(OER, Li2O2→ O2 2Li 2e)在提高功率密度,循环稳定性和能源效率方面发挥着关键作用,并且是实用可充电锂氧电池的关键推动因素 [2]。

所以研究开发高效及稳定的催化剂是使锂氧电池性能提升的关键所在。

国内外学者对正极催化剂进行了大量的研究,如对碳材料、贵金属及合金、过渡金属氧化物等催化剂进行实验研究。

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