新型Na/CFx可充电池催化剂的制备与性能

类似于锂/氟化碳（Li/CF_x）电池，钠/氟化碳（Na/CF_x）电池具有低廉的价格和较高的能量密度，是未来锂离子电池的理想替代选项。但是Na/CF_x电池目前还存在着极化大和循环性能差等问题。为解决以上问题，在CF_x阴极中加入催化剂成为改善电池电化学性能的一个重要途径。分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了催化剂材料Co₃O₄-TiO₂和ZrO₂，并对其进行了表征。分别将TiO₂、Co₃O₄、Co₃O₄-TiO₂以及ZrO₂ 4种催化剂材料按10%（质量比，下同）加入CF_x正极中并组装成电池，然后对电池进行了恒流充放电、交流阻抗以及循环伏安等电化学性能测试。实验结果表明，加入4种催化剂后，Na/CF_x电池的放电比容量得到明显提升。其中，ZrO₂催化剂表现出最佳的催化性能。经过100次后循环后，含有ZrO₂的Na/CF_x电池的放电比容量为167.3 mAh·g^-1，极大地改善了钠/氟化碳电池的循环性能。