α-MnO₂纳米线的制备及其在锂氧气电池中的应用（英文）

卢长健^1,2,3，朱法权^1,2,3，阴济光^1,2,3，张剑波^1,2,3，于亚伟^1,2,3，胡秀兰^1,2,3

1. 南京工业大学材料科学与工程学院2. 江苏先进生物与化学制造协同创新中心3. 江苏先进无机功能复合材料协同创新中心

摘 要：锂氧气电池由于其极高的能量密度被认为是一种很有前途的储能系统。二氧化锰基材料被认为是锂空气电池阴极的低成本且高效的催化剂。在本研究中,通过水热法合成了不同长度的α-MnO₂纳米线并对其在锂氧气电池中的电化学性能进行了研究。X射线衍射和场发射扫描电镜证实了α-MnO₂的形成。由α-MnO₂纳米线组装的锂氧气电池在电流密度为100 mA/g、放电截止电压为2 V时,以正极总质量为计算标准,放电容量高达12000 mAh/g。当限定放电容量为500 mAh/g时,电池能够有效循环超过40次,显现出良好的循环稳定性。这些结果表明,α-MnO₂纳米线可以作为锂氧气电池的催化剂。

关键词：锂氧气电池;正极;α-MnO₂纳米线;科琴黑;放电容量;