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    雙催化活性的鋰空氣電池催化劑
    ●項目簡介:
    包括:簡單背景、關鍵技術名稱概念解釋、技術原理簡介、關鍵技術路線、技術先進性、技術特點或創新點、技術或產品應用領域等。
    傳統能源,尤其是化石燃的消耗過程中排放的二氧化碳及其他有毒氣體對全球環境的變化具有直接的影響。據預測截止 2050 年能源需求量會是現在的兩倍,而到本世紀末會增至三倍。電動交通工具和大規模的再生能源(如風能和太陽能等)的開發利用將成為應對全球環境變化、能源安全和可持續性的重要策略。高能量密度、簡便、可靠的電化學能量存儲技術是傳統能源系統向清潔能源系統、內燃機動力系統向電動力系統轉變的關鍵技術。
    鋰空氣電池具有超高的能量密度,能夠應對現今電動力系統的逐漸提高的需求,有望取代鋰離子電池成為新一代儲能系統。
    鋰空氣電池主要組成包括:金屬鋰負極、電解液/電解質、隔膜、空氣正極。電池負極的金屬鋰釋放電子變成鋰離子,鋰離子由于電勢梯度的存在通過電解質傳輸至正極,電子通過外加電路傳輸至正極即空氣電極。在有機電解液和固態電解質體系中,放電過程氧氣分子、電子和鋰離子同時參與正極反應,生成固體產物 Li2O2 或者 Li2O。
    實驗室選用石墨烯作為碳源、聚苯胺(PANI)為氮源。石墨烯的高比表面積能夠提供較多的雜元素反應位點。石墨烯局部共軛的特殊結構賦予石墨烯強大的吸附能力,因此石墨烯是一種理想的催化劑支撐材料。選用含氮有機物PANI 為氮源,主要是因為其具有與石墨烯相同的芳香烴結構有利于提高氮摻雜石墨烯的氮元素含量及分布的均勻性,并且含氮有機物與石墨烯的π-π鍵相互作用能夠控制石墨烯由二維結構轉變為三維空間結構。制備了非貴金屬與碳復合的鋰空氣電池催化劑(PANI-Fe1-Co2-rGO)并進行催化劑性能和電池性能的研究。PANI-Fe1-Co2-rGO材料中Fe、Co具有協同效應,其催化性能優于單Fe或單Co。
    ●應用前景:
    包括:目前技術或產品開發應用情況、市場前景等。
    目前鋰空氣電池出于研究階段,尚無商業化應用。但由于其能量密度突出,有望成為下一代二次電池。
    ●項目成熟度:
    可選:在研、小試、中試、產業化、其他:在研 
    ●合作方式:
      合作開發、受托開發       
    ●知識產權及項目獲獎情況: 

    專利名稱

    專利號

    發明人

    備注

    一種雙催化活性的鋰空氣電池催化劑的制備方法

    CN103706389A

    邵宗平;索陽;蔡銳;冉然

     

    ●附件: 



     

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