锂空气电池高容量长寿命Co3O4纳米空心球阴极催化剂

刘通; 李娜; 刘清朝; 张新波

doi:10.13208/j.electrochem.141049

电化学 >

2015 , Vol. 21 >Issue 2: 157 - 161

DOI: https://doi.org/10.13208/j.electrochem.141049

化学电源及其材料近期研究专辑（客座编辑：复旦大学夏永姚教授）

锂空气电池高容量长寿命Co₃O₄纳米空心球阴极催化剂

刘通 ,
李娜 ,
刘清朝 ,
张新波

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1. 中国科学院长春应用化学研究所，稀土国家重点实验室，吉林长春 130022；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 吉林大学材料科学与工程学院，吉林长春 130012

收稿日期: 2014-11-03

修回日期: 2015-02-01

网络出版日期: 2015-04-23

基金资助

基金委优青（No. 21422108）资助

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Porous Co₃O₄ Hollow Nanospheres Cathode Catalyst for High-capacity and Long-cycle Li-Air Batteries

LIU Tong ,
LI Na ,
LIU Qing-Chao ,
ZHANG Xin-Bo

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1. State Key Laboratory of Rare Earth Resource Utilization, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. School of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China

Received date: 2014-11-03

Revised date: 2015-02-01

Online published: 2015-04-23

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摘要

以六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）、六次甲基四胺（HMT）、蔗糖、柠檬酸钠（Na₃C₆H₅O₇）为原料，140 ^oC下水热碳化处理即得反应前驱物，经煅烧处理后，可得多孔Co₃O₄纳米空心球. 锂空气电池Co₃O₄/SP阴极催化剂具有优异的循环寿命性能，这归因于Co₃O₄空心球的纳米颗粒构成、较高比表面积的多孔结构，为电池反应提供了大量的反应位点，为充放电产物提供了足够的存储空间.

关键词： Co₃O₄空心球; 锂空气电池; 长寿命; 水热法

本文引用格式

刘通 , 李娜 , 刘清朝 , 张新波 . 锂空气电池高容量长寿命Co₃O₄纳米空心球阴极催化剂[J]. 电化学, 2015 , 21(2) : 157 -161 . DOI: 10.13208/j.electrochem.141049

Abstract

In this paper, a high specific surface area of porous Co₃O₄hollow nanospheres was successfully synthesized via hydrothermal carbonization at 140 ^oC, followed by calcination using cobalt nitrate hexahydrate (Co(NO₃)₂·6H₂O), hexamethylenetetramine (HMT), sucrose, and sodium citrate (Na₃C₆H₅O₇). The porous Co₃O₄ hollow nanospheres consisted of nanoparticles with high specific surface area of mesoporous structure, and could provide active reaction sites for OER and ORR. When used as lithium-air battery cathode catalyst, the Co₃O₄/Super P (SP) electrode exhibited excellent cycle performance, resulting in high capacity and long life of lithium-air batteries.

Key words： Co₃O₄ hollow spheres; lithium-air batteries; long life; hydrothermal

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