【作者】 张晓茹； 许跃峰； 陈媛； 黄令； 李君涛； 孙世刚；

【Author】 Xiaoru Zhang;Y.F.Xu;Y.Chen;L.Huang;J.T.Li;S.G.Sun;Department of Chemistry,University of Xiamen;College of Energy,University of Xiamen;

【机构】 厦门大学化学化工学院化学系； 厦门大学能源学院；

【摘要】 非水体系的Li-O₂电池基于Li和O₂生成Li₂O₂的可逆反应,可提供高达3505wh/kg的理论比能量,在动力电池和储能电池领域受到很高的重视。然而,不导电化合物Li₂O₂在阴极的堆积,极易造成电池在高电流密度或深度充放电条件下极化过大,循环效率偏低,无法长期循环。对氧析出反应（OER）和氧还原反应（ORR）具有双功能催化活性的阴极催化剂是解决问题的关键。由混合金属氧化物构成的钙钛矿材料,成本低廉,电子/离子导电性优良,电化学稳定性高,结构易于调控,催化活性高,已被证明在碱性条件下同时具有ORR和OER双功能催化活性,目前也逐步地被研究应用于非水体系。本研究采用溶胶凝胶法,以柠檬酸为络合剂,将金属硝酸盐溶解在乙二醇和水的混合溶液中,通过调控pH和焙烧条件,得到LaFeO₃纳米粒子。经SEM表征,LaFeO₃纳米粒子呈100 nm左右的椭球形形貌。以该材料作为阴极组装成Li-O₂电池,实验结果显示:当控制放电容量为500mAh g^-1、以50mAg^-1的电流密度进行充放电,可以在较低的充电电压下实现30周的稳定循环。更多还原

【Abstract】 Aprotic Li-oxygen batteries based on the reversible reaction of Li and O₂ to form Li₂O₂ can theoretically deliver an energy density of 3505 wh/kg,which received high attention in power batteries and energy storage batteries.However,the reversible chemistry with a high current efficiency over several cycles has not yet been achieved due to the deposition of nonconducting discharge products Li₂O₂.Here,we report the synthesis of LaFeO₃ nanoparticle with 100 nm ellipsoid shape.This oxide shows promising catalytic activity,the batteries can demonstrate 30 stable cycles at a current density of 50 mA g^-1,with a fixed capacity of 500 mAh g^-1.This good performance can attribute to both intrinsic property of LaFeO₃ and its highly active nanostructure.更多还原