国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：李华, 李靖靖, 王焕锋,
关键词：静电纺丝, 多孔Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>纳米纤维, 锂-空气电池, 正极, 催化剂, 放电产物,
采用静电纺丝技术结合高温煅烧方法，以乙酰丙酮钴(Co(C<sub>5</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub>)<sub>3</sub>)为前驱物，制备了由Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>纳米颗粒组成的多孔纳米纤维(Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs)，其比表面积高达83 m<sup>2</sup>·g<sup>?1</sup>，并将制得的多孔Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs用于锂-空气电池催化剂。多孔Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs为电池反应提供了充足的活性位点及反应物的传输通道，有利于电池反应的顺利进行，使电池的放电容量得到极大地提高。另外，Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>催化剂的加入提高了电极的催化活性，较大程度降低了电池的过电位。值得注意的是，Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>催化剂的加入同时调控了锂-空气电池放电产物Li<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的形貌，得到的放电产物Li<sub>2</sub>O<sub>2</sub>尺寸更小，在电极表面分布更为均匀，该形态的Li<sub>2</sub>O<sub>2</sub>在充电过程中更容易被分解，有利于提高电池的充电效率，同时电极的体积效应也可得到极大缓解。得益于以上优势，基于多孔Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs/炭黑Super P (Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs/SP)正极的锂-空气电池的电化学性能得到较大提高，50 mA·g<sup>?1</sup>电流密度下Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub> NFs/SP的放电容量高达10600 mA·h·g<sup>?1</sup>，电池可实现100次的充放电循环。
来源：2021年第7期
《复合材料学报》期刊编辑部