碳納米管的微觀結構調節對鋰空氣電池電化學行為的影響

王海帆，魏　偉,秦　磊，雷　宇，

余　唯1，劉如亮1，呂　偉1，翟登云1，楊全紅1

(1.清華大學深圳研究生院 下一代動力與儲能電池和炭功能材料工程實驗室，廣東 深圳518055；2.清華大學 材料學院，北京100084;3.中國科學院大連化學物理研究所 潔凈能源國家實驗室燃料電池研究部，遼寧 大連116023)

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碳納米管的微觀結構調節對鋰空氣電池電化學行為的影響

王海帆1,2，魏偉3,秦磊1，雷宇1，

余唯1，劉如亮1，呂偉1，翟登云1，楊全紅1

(1.清華大學深圳研究生院 下一代動力與儲能電池和炭功能材料工程實驗室，廣東 深圳518055；2.清華大學 材料學院，北京100084;3.中國科學院大連化學物理研究所 潔凈能源國家實驗室燃料電池研究部，遼寧 大連116023)

鋰空氣電池的理論能量密度約是鋰離子電池的10倍，因而受到研究者的廣泛關注。碳質材料由于其穩定的結構和良好的導電性，目前仍作為鋰空氣電池的主要正極材料。通過KOH活化調節碳納米管的表面特性和微觀結構，將其作為鋰空氣電池正極材料，研究碳納米管的微觀結構變化對放電產物及電化學行為的影響。結果表明，當碳納米管管壁被剝開導致大量邊界原子外露，形成碳納米管-石墨烯雜化結構，極大提高了碳納米管正極的反應活性，放電容量和循環性能顯著增加，放電產物分布均勻及顆粒減小，充電平臺也顯著降低。

鋰空氣電池；碳納米管；過氧化鋰；表面結構

1　前言

鋰空氣電池概念最早提出于1976年[1]，它采用金屬鋰或含鋰材料作為負極，氧氣作為正極活性物質，導電多孔材料作為正極的電極材料，以有機電解液作為工作電解質?！?br>