锂空气电池的正极催化剂：非金属石墨烯纳米片

时间:2011-04-19 19:56来源:新能源汽车聚焦网 作者:admin 点击:163次

日本国家先进工业科技研究所（AIST）的研究人员最近向外界展示了一种非金属石墨烯纳米片（GNS），这种材料应用于锂空气电池中，表现出良好的氧还原催化作用。

日本国家先进工业科技研究所（AIST）的研究人员最近向外界展示了一种非金属石墨烯纳米片（GNS），这种材料应用于锂空气电池中，表现出良好的氧还原催化作用。如果对其进行预热处理，则该材料的循环性能将大大改善，稳定性将显著提高。

锂空气电池的比容量由于大大锂离子电池而被认为是下一代动力电池的最佳候选人。不过，对于锂空气电池而言，目前仍有一些较为棘手的问题需要解决。其中之一即是正极反应的生成物Li₂O / Li₂O₂难溶于有机电解质，会沉积到电极上，阻碍氧还原反应的进行。

AIST为此开发一种新型的具备混合电解质的锂空气电池。所谓的混合电解质即是在金属锂电极一侧采用有机电解液，而在空气极一侧使用水溶液电解液，两者中间用LISICON（一种玻璃陶瓷隔膜）。在这里，只有锂离子电池能通过固体电解质。

之所以采用固体电解质是为了防止金属锂电极生成的晶枝刺穿隔膜后导致的短路，以保证电池反应平稳有序进行。于是，放电反应的产物就不再是Li₂O，而是可溶于水溶液电解质的LiOH。

不过，挑战仍然存在，比如空气电极催化剂的分解仍然是一个比较严重的问题。

研究人员利用GNS以及热处理的GNS进行试验，分别分析了它们作为锂空气电池空气极催化剂的电化学性能。

虽然具体的反应机理仍有待探索，但GNS确实表现出不错的氧还原催化效果。