| 基于废旧锂电池回收制备LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn)材料作为锂-氧气电池正极催化剂的电化学性能研究 |
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| 引用本文： | 张爽,杨成飞,杨玉波,冯宁宁,杨刚.基于废旧锂电池回收制备LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn)材料作为锂-氧气电池正极催化剂的电化学性能研究[J].化学学报,2022,80(9):1269-1276. |
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| 作者姓名： | 张爽 杨成飞 杨玉波 冯宁宁 杨刚 |
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| 作者单位： | a 苏州大学材料与化学化工学部 苏州 215006b 常熟理工学院江苏省先进材料实验室 常熟 215500 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(22109015); 江苏省高校自然科学基金重大项目(18KJA430001); 江苏省高等学校基础科学面上项目(21KJB150025) |
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| 摘 要： | 锂-氧气电池因其超高的理论比容量而受到科研界的广泛关注, 但其存在较为严重的充放电极化和较差的循环稳定性等问题, 从而极大地限制其商业化进程. 因此设计出有效的正极催化剂是解决锂-氧气电池面临的这些棘手问题的必要手段. 通过对不同充电状态的废旧锂电池正极进行回收制得三种不同锂含量的多元金属氧化物LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn), 并分别用作锂-氧气电池正极催化剂. 系统研究了LixMO材料中锂含量及晶体结构对其电化学性能的影响. 电化学测试结果表明, 与Li0.79MO和Li0.08MO催化剂相比, 基于Li0.30MO为正极催化剂的锂-氧气电池在电流密度100 mA?g–1和限定容量800 mAh?g–1的条件下具有较高的放电比容量(14655.9 mAh?g–1)、较低的充电电压(3.83 V)和较高的能量转换效率(72.2%). 而且该电池体系在充放电循环140圈后充电终止电压仍低于4.3 V. 最终认为制得的Li0.30MO材料具有优异的催化性能归因于其稳定的层状-岩盐相复合结构以及结构中富含的氧化镍相和氧空位之间的协同作用. 这些优点能够促进放电产物的可逆形成与分解, 从而提高锂-氧气电池循环性能.
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| 关 键 词： | 废旧锂离子电池 锂含量 多元金属氧化物 正极催化剂 锂-氧气电池 |
Electrochemical Behaviors of LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn) Recycled from Spent Li-ion Batteries as Cathodic Catalyst for Lithium-Oxygen Battery |
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| Shuang Zhang,Chengfei Yang,Yubo Yang,Ningning Feng,Gang Yang.Electrochemical Behaviors of LixMO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn) Recycled from Spent Li-ion Batteries as Cathodic Catalyst for Lithium-Oxygen Battery[J].Acta Chimica Sinica,2022,80(9):1269-1276. |
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| Authors: | Shuang Zhang Chengfei Yang Yubo Yang Ningning Feng Gang Yang |
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| Institution: | a School of Materials Science and Engineering, Soochow University, Suzhou 215006b Jiangsu Laboratory of Advanced Functional Materials, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | spent lithium-ion battery lithium content multi-metal oxide cathodic catalyst lithium-oxygen battery |
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