新型Na/CFx可充电池催化剂的制备与性能

作者：刘梓洋; 钟学奇; 张硕卿; 丁飞; 刘兴江; 徐强^*

来源：化学工业与工程, 2020, 37(05): 64-79.

DOI：10.13353/j.issn.1004.9533.20191705

• Na/CFx电池
• 催化剂
• 极化
• 过渡金属氧化物
• 循环性能

类似于锂/氟化碳(Li/CFx)电池,钠/氟化碳(Na/CFx)电池具有低廉的价格和较高的能量密度,是未来锂离子电池的理想替代选项。但是Na/CFx电池目前还存在着极化大和循环性能差等问题。为解决以上问题,在CFx阴极中加入催化剂成为改善电池电化学性能的一个重要途径。分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了催化剂材料Co3O4-Ti O2和Zr O2,并对其进行了表征。分别将Ti O2、Co3O4、Co3O4-Ti O2以及Zr O24种催化剂材料按10%(质量比,下同)加入CFx正极中并组装成电池,然后对电池进行了恒流充放电、交流阻抗以及循环伏安等电化学性能测试。实验结果表明,加入4种催化剂后,Na/CFx电池的放电比容量得到明显提升。其中,ZrO2催化剂表现出最佳的催化性能。经过100次后循环后,含有Zr O2的Na/CFx电池的放电比容量为167.3 m Ah·g-1,极大地改善了钠/氟化碳电池的循环性能。

• 单位
  中国电子科技集团公司第十八研究所; 天津大学