碳纳米管的微观结构调节对锂空气电池电化学行为的影响

王海帆^1,2，魏伟³，秦磊¹，雷宇¹，余唯¹，刘如亮¹，吕伟¹，翟登云¹，杨全红¹

1. 清华大学深圳研究生院下一代动力与储能电池和炭功能材料工程实验室2. 清华大学材料学院3. 中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室燃料电池研究部

摘 要：锂空气电池的理论能量密度约是锂离子电池的10倍,因而受到研究者的广泛关注。碳质材料由于其稳定的结构和良好的导电性,目前仍作为锂空气电池的主要正极材料。通过KOH活化调节碳纳米管的表面特性和微观结构,将其作为锂空气电池正极材料,研究碳纳米管的微观结构变化对放电产物及电化学行为的影响。结果表明,当碳纳米管管壁被剥开导致大量边界原子外露,形成碳纳米管-石墨烯杂化结构,极大提高了碳纳米管正极的反应活性,放电容量和循环性能显著增加,放电产物分布均匀及颗粒减小,充电平台也显著降低。

关键词：锂空气电池;碳纳米管;过氧化锂;表面结构;