锂-空气二次电池用自支撑三维有序双孔道结构空气电极的设计、制备及性能调控研究

项目名称： 锂-空气二次电池用自支撑三维有序双孔道结构空气电极的设计、制备及性能调控研究

项目编号： No.21203176

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐吉静

作者单位： 中国科学院长春应用化学研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 锂-空气二次电池因具有超高的能量密度（高出现有锂离子电池1～2个数量级），其研究和开发对解决可再生能源存储和大幅提高电动汽车续航里程等问题具有重要的科学意义和实用价值，设计和制备高性能空气电极是进一步提高其能量转换效率、倍率性能和循环寿命，突破其发展和应用瓶颈的关键和难点。本项目针对锂-空气电池的特点，设计和合成新型自支撑三维有序双孔道结构的纳米晶催化剂/碳复合薄膜空气电极，通过对孔道结构和催化剂组成及形貌的调控，增强空气电极的传质，固体产物沉积和氧还原/析出反应能力，进而大幅提高电池的能量密度、能量转换效率、倍率性能和循环寿命。此复合空气电极采用一次成型工艺，省去了复杂的粉末电极制备过程，整体起到集流体的作用，可克服传统电极活性物质附着性和导电性差的缺点，提高电池可靠性和性能均一性。本项目提出的构筑高性能空气电极的新途径以及一体化设计思想，将为促进锂-空气电池的研究和开发提供科学依据。

中文关键词： 锂-空气电池；空气电极；催化剂；双孔道结构；构效关系

英文摘要： Rechargeable lithium-air (Li-air) battery has recently attracted a great deal of attentions because it can theoretically store 10-100 times more energy than current lithium-ion batteries, which is vital for electric vehicles, future clean energy storage,

英文关键词： Li-air battery；Air electrode；Catalyst；bimodal porous；Structure-performance relationship