锂-空气电池的高性能空气电极的性能研究

锂-空气电池是比能量最高的二次电池，已成为当今化学电源领域的研究热点。在锂-空气电池的各个组件中，空气电极的设计和制备是进一步提高锂-空气电池性能的关键。以简单的合成方法制备了一种具有高催化活性的镍酸镧（LaNiO₃）催化剂，利用Super P作为催化剂载体制备了一种新型空气电极。实验结果表明，含有LaNiO₃催化剂的锂-空气电池具有良好的充放电性能，放电电压平台为2.59 V，放电容量达到1 109 mAh·g^-1。比较了2种碳材料（Super P和GNS）作为催化剂载体的空气电极对电池充放电性能的影响，发现多孔性的空气电极结构更有利于电池性能的提高。此外，还分析了控制电解液（1 mol·L^-1 LiTFSI/TEGDME）中水含量的必要性。由Super P、LaNiO₃及水含量小于1×10^-5的电解液（1 mol·L^-1 LiTFSI/TEGDME）组装成的锂-空气电池具有良好的循环性能，循环第五圈的容量保持率为96.21%，且不出现电压平台的明显变化。