rGO/CNTs复合正极对锂空气电池放电容量的影响

随着消费者对电动汽车长续航里程的追求,锂空气电池因其超高的理论能量密度,在电动汽车等领域具有广阔的应用前景。通过Hummers法自制还原氧化石墨烯(rGO),将其与碳纳米管(CNTs)按照不同质量比复合,制备rGO/CNTs复合材料作为锂空气电池正极,考察了rGO/CNTs复合材料及其结构对锂空气电池电化学性能和放电容量的影响。结果表明,当rGO与CNTs复合质量比为3∶1时,rGO/CNTs复合材料的介孔数量和平均孔径明显增加。同时,rGO/CNTs复合正极表现出良好的氧化还原性能和较低的电荷传输阻抗,锂空气电池展现出优异的电化学性能,其放电比容量得到显著提升,达到13677 mAh/g。

MnO_(2)/CNTs复合物的合成及其AZIBs正极材料性能

以乙酸锰和过硫酸铵为原料,通过水热合成法制备MnO_(2),再通过超声法制备MnO_(2)/CNTs复合物.运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对产物进行表征,并运用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试MnO_(2)/CNTs复合物作为AZIBs正极材料的电化学性能.结果表明:在反应温度140℃,反应时间22 h的条件下,制得的MnO_(2)产物为β-MnO_(2)纳米线;将其与CNTs复合后,β-MnO_(2)的化学结构没有发生改变;在0.1C倍率下循环20次,β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量为140 mAh/g,较β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量(45 mAh/g)提高了2倍,较β-MnO_(2)电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量(27 mAh/g)提高了4倍.说明β-MnO_(2)与CNTs的复合提高了β-MnO_(2)的电化学性能,且β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的电化学性能更为优良,但容量保持率仅为50%,电池性能需进一步提高.

CNT/乙炔黑复合导电剂对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)的影响

为解决乙炔黑单一导电剂自身团聚的问题,采用含碳纳米管(CNT)的导电浆料进行改性。复合后,直径80~100 nm的球形乙炔黑颗粒均匀分散在直径20 nm的CNT表面,比表面积提高至107.96 m^(2)/g。与乙炔黑导电剂电池相比,CNT/乙炔黑电池的电化学阻抗更小、CV曲线面积更大,氧化峰和还原峰的电位差较小(0.19 V),以200 mA/g在2.75~4.20 V循环,首次充放电比容量分别为151.8 mAh/g和155.5 mAh/g,首次库仑效率为97.6%。第200次循环的放电比容量为141.9 mAh/g,容量保持率为92.4%。在5.0 C倍率下,CNT/乙炔黑电池的放电比容量为116.9 mAh/g,倍率性能更好。