《鋰空氣電池陰極微結構的有效構築及關鍵材料研究》是依託上海交通大學，由原鮮霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鋰空氣電池陰極微結構的有效構築及關鍵材料研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：原鮮霞
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋰空氣電池由於高達11680Wh/kg的理論能量密度，近年在國際上引起了廣泛關注和研究熱潮。但是，目前鋰空氣電池的研究仍處於起步階段，不僅工作性能亟待提高，而且研究者對其很多基礎問題都不甚理解。在諸多影響鋰空氣電池性能的因素中，雖然國際學術界一致認為陰極起著決定性的作用，但對尚處於嬰兒期的鋰空氣電池來說，國內外研究者尚未系統研究過其陰極結構及關鍵材料的相關特性對其性能的影響。因此，本項目擬通過對催化劑的合理設計和最佳化研究，開發高性能鋰空氣電池陰極催化劑及其製備途徑，並闡明其作用機理；通過對新型碳材料的可控制備和對常用碳材料的結構修飾，開發最適合鋰空氣電池陰極使用的碳材料；通過研究陰極的製備過程對鋰空氣電池性能的影響，開發針對特定催化劑和碳材料的陰極製備方案。該項目的研究成果將為鋰空氣電池這一新興電池體系的未來研究和發展提供基礎數據和理論依據，對鋰空氣電池的性能提升和推廣套用起到促進作用。
結題摘要
鋰空氣電池因其超高的理論能量密度，近年來備受國內外學術界和產業界的廣泛關注。但其作為一個新的體系，目前的性能離實際套用差距甚遠，還有很多的問題需要解決。針對此情況，本項目首先設計了便捷、實用的鋰空氣電池模具，然後優選了鋰空氣電池的隔膜和電解液體系、最佳化構築了有利於放電產物存儲和氧氣傳遞的多孔微結構。在此基礎上，本項目進一步研究了雙鈣鈦礦氧化物、過渡金屬硫化物、氧化錫及其碳載複合物等新型催化劑用作鋰空氣電池的催化性能，並對其作用機理進行了系統的分析和研究，在正確理解催化劑的製備-結構-性能之間的相互關係的基礎上，顯著地提升了鋰空氣電池的整體性能。該項目的研究成果不僅對鋰空氣電池的進一步發展具有重要的參考價值和借鑑意義，同時還開拓了雙鈣鈦礦氧化物、過渡金屬硫化物和氧化錫的全新套用領域。
