碳纳米管的微观结构调节对锂空气电池电化学行为的影响

王海帆，魏　伟,秦　磊，雷　宇，

余　唯1，刘如亮1，吕　伟1，翟登云1，杨全红1

(1.清华大学深圳研究生院 下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室，广东 深圳518055；2.清华大学 材料学院，北京100084;3.中国科学院大连化学物理研究所 洁净能源国家实验室燃料电池研究部，辽宁 大连116023)



碳纳米管的微观结构调节对锂空气电池电化学行为的影响

王海帆1,2，魏伟3,秦磊1，雷宇1，

余唯1，刘如亮1，吕伟1，翟登云1，杨全红1

(1.清华大学深圳研究生院 下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室，广东 深圳518055；2.清华大学 材料学院，北京100084;3.中国科学院大连化学物理研究所 洁净能源国家实验室燃料电池研究部，辽宁 大连116023)

锂空气电池的理论能量密度约是锂离子电池的10倍，因而受到研究者的广泛关注。碳质材料由于其稳定的结构和良好的导电性，目前仍作为锂空气电池的主要正极材料。通过KOH活化调节碳纳米管的表面特性和微观结构，将其作为锂空气电池正极材料，研究碳纳米管的微观结构变化对放电产物及电化学行为的影响。结果表明，当碳纳米管管壁被剥开导致大量边界原子外露，形成碳纳米管-石墨烯杂化结构，极大提高了碳纳米管正极的反应活性，放电容量和循环性能显著增加，放电产物分布均匀及颗粒减小，充电平台也显著降低。

锂空气电池；碳纳米管；过氧化锂；表面结构

1　前言

锂空气电池概念最早提出于1976年[1]，它采用金属锂或含锂材料作为负极，氧气作为正极活性物质，导电多孔材料作为正极的电极材料，以有机电解液作为工作电解质。……