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光辅助锂−二氧化碳电池催化剂的设计策略与反应机理研究进展
1
作者 赵亭亭 鄢立祥 +5 位作者 唐福利 肖敏之 谭烨 宋刘斌 肖忠良 李灵均 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1750-1764,共15页
光辅助Li-CO_(2)电池具有理论能量密度高、环境友好等特点,是下一代高比能电池系统的重要发展方向。然而,正极处CO_(2)还原/析出反应存在动力学缓慢等问题,限制了Li-CO_(2)电池发展。光辅助技术利用正极负载的光催化剂吸收光能,产生电... 光辅助Li-CO_(2)电池具有理论能量密度高、环境友好等特点,是下一代高比能电池系统的重要发展方向。然而,正极处CO_(2)还原/析出反应存在动力学缓慢等问题,限制了Li-CO_(2)电池发展。光辅助技术利用正极负载的光催化剂吸收光能,产生电子和空穴以驱动化学反应,有利于提升电池性能。本文阐述了光辅助Li-CO_(2)电池的光化学原理及充放电反应机制,详细列举了正极光催化剂的设计策略及具体实例。通过深入探讨Li-CO_(2)电池的光催化反应机理,进一步理解了光催化剂结构对电池性能的影响机制。此外,还讨论了光辅助Li-CO_(2)电池的基本认识、当前面临的挑战以及对光催化剂发展前景的展望,可为新能源材料领域的技术研究提供参考,有助于推动Li-CO_(2)电池的实用化进程。 展开更多
关键词 li-co_(2)电池 正极光催化剂 反应机理 设计策略
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Li-CO_(2)电池碳基阴极研究进展
2
作者 赵瑞瑞 王静 +1 位作者 郝健 郭庆杰 《宁夏工程技术》 CAS 2023年第3期258-274,288,共18页
可充电Li-CO_(2)电池为碳捕获和储能提供了一种非常有前景的新途径。Li-CO_(2)电池通过Li阳极失去电子形成的Li+与CO_(2)、电子结合生成Li_(2)CO_(3)和C,从而实现碳捕获和能量释放。阴极催化剂对Li-CO_(2)电池至关重要,而碳基催化剂因... 可充电Li-CO_(2)电池为碳捕获和储能提供了一种非常有前景的新途径。Li-CO_(2)电池通过Li阳极失去电子形成的Li+与CO_(2)、电子结合生成Li_(2)CO_(3)和C,从而实现碳捕获和能量释放。阴极催化剂对Li-CO_(2)电池至关重要,而碳基催化剂因其来源广泛、经济性好等原因成为了研究的热点。简要叙述了Li-CO_(2)电池的充放电机理和发展简史,归纳了Li-CO_(2)电池碳基阴极材料的研究进展,重点介绍了碳基材料及其改性对Li-CO_(2)电池性能的提升情况,并总结了Li-CO_(2)电池未来发展面临的挑战与问题。由于Li-CO_(2)电池在放电过程中形成的绝缘Li_(2)CO_(3)在充电过程中难以分解,容易产生积聚,最终导致电池性能快速衰减,探索具有独特结构和高催化活性的高效阴极催化剂以促进CO_(2)与Li反应以及Li-CO_(2)电池的充放电机理将成为未来研究的重点和难点。 展开更多
关键词 li-co_(2)电池 反应机理 碳基阴极 电池性能
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基于氮掺杂碳纳米管负载超细Ir纳米颗粒的高性能Li-CO_(2)电池 被引量：1
3
作者 王朕 顾洋 +2 位作者 吴宏坤 李雪 曾晓苑 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期5-9,共5页
随着能源需求的增长和环境问题的恶化,寻找一种新的环境友好型的储能转换装置已成必然。Li-CO_(2)电池由于具有能捕获CO_(2)并将其转化为电能的特性,成为了当前的研究热点之一。然而,Li-CO_(2)电池目前还存在过电位高、循环性能差等问... 随着能源需求的增长和环境问题的恶化,寻找一种新的环境友好型的储能转换装置已成必然。Li-CO_(2)电池由于具有能捕获CO_(2)并将其转化为电能的特性,成为了当前的研究热点之一。然而,Li-CO_(2)电池目前还存在过电位高、循环性能差等问题与挑战。因此,本工作首次通过简单的溶剂热法合成了一种超细Ir纳米颗粒并将其均匀负载到氮掺杂碳纳米管上(N-CNTs),作为Li-CO_(2)电池的高效催化阴极。得益于N-CNTs与超细Ir纳米颗粒的协同作用,N-CNTs交联而成的3D多孔道碳骨架结构保证了CO_(2)、离子和电子的传输,并且为放电产物的沉积和分解提供了空间;超细Ir纳米颗粒催化剂的均匀分布提高了催化活性并调节了放电产物的形貌。采用Ir/N-CNTs阴极催化剂提高了Li-CO_(2)电池的库仑效率(72%),延长了电池的循环寿命(160圈/1600 h),降低了过电势(1.2 V)。另外,设计了一个简单的放电产物形核机理示意图以深入探讨充放电过程中Li_(2)CO_(3)的形成与分解。本工作推动了催化剂设计的进一步研究,并为开发高性能Li-CO_(2)电池提供了新的思路。 展开更多
关键词 li-co_(2)电池 氮掺杂碳纳米管 铱纳米颗粒 催化剂
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Li-CO_(2)电池金属基催化剂的研究进展
4
作者 王朕 刘锋 +1 位作者 肖杰 曾晓苑 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期57-62,共6页
对Li-CO_(2)电池金属基催化剂进行文献综述,阐明目前贵金属基催化剂具有催化活性最高,但价格昂贵、储量较少等特点;过渡金属基催化剂具有价格相对便宜,但催化活性较低等特点。总结了不同金属基催化剂在Li-CO_(2)电池中的作用及其对电池... 对Li-CO_(2)电池金属基催化剂进行文献综述,阐明目前贵金属基催化剂具有催化活性最高,但价格昂贵、储量较少等特点;过渡金属基催化剂具有价格相对便宜,但催化活性较低等特点。总结了不同金属基催化剂在Li-CO_(2)电池中的作用及其对电池性能的贡献,提出目前可通过结构设计和多元催化剂协同等手段提高催化剂的催化活性。 展开更多
关键词 li-co_(2)电池 阴极催化剂 金属基催化剂 贵金属 过渡金属
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