基于锂空气电池的电解液添加剂的设计与性能研究文献综述

 2022-01-06 08:01

全文总字数:7403字

文献综述

总结通过改变不同锂离子电池的催化剂来提高不同锂离子电池的性能,使不同的锂离子电池的循环寿命,充放电效率,能量密度得到显著的提高。

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

在充放电过程中,Li 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌;充电时,Li 从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反1。

碳酸锂离子电池与可充电电池锂离子电池以及锂离子聚合物电池是不同的,他是一种以锂金属和锂合金为负极材料的锂离子电池,并且他是以非水电解质溶液的电池。

更值得大家所去研究的是他较高的电池容量,几乎都在2000mAh以上,有一些甚至能达到3400mAh。

基于锂空气电池的电解液添加剂的设计与性能研究锂空气电池由于负极金属锂具有很高的理论比容量(3862 mAh/g)和最低的电化学电位(-3.04 V vs.SHE), 因而具有极高的能量密度, 其理论值可达3505Wh/kg(按产物Li2O2 的质量计算), 远远高于锂离子电池的能量密度, 也高于汽油内燃机的实际能量密度然而,锂-空气电池目前面临着诸多严峻挑战,包括充放电极化大、能量效率低、循环性能差等,严重制约了锂-空气电池的快速发展和应用。

这些挑战主要归因于电池关键材料的性质无法满足要求,包括空气电极的低效率、电解质的不稳定性以及锂负极的安全问题。

针对上述问题,在目前文献报道的研究中,已经提出了几种可行的固相催化剂,并对于液相催化剂的研究进行了一定的尝试。

在固相催化剂研究方面,曾有研究人员以氧化石墨为原料,通过水热法制备了一种石墨烯水凝胶,将其内部的水置换成乙醇,进行超临界CO2干燥处理,最终制备成石墨烯气凝胶,并直接用作锂氧电池的空气电极。

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