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科大讲坛——华中科技大学沈越教授学术讲座

2017年04月28日 17:36  点击:[]

题目:锂氧气电池液相催化过程

主讲人:沈越教授

时间:20175215:00

地点:开元校区工科1号楼203西

主办单位:科技处、材料科学与工程学院

主讲人简介:沈越,博士,华中科技大学材料学院副教授。在北京大学获得本科及博士学位,其间在美国佐治亚理工学院交流访问2年;2011加入华中科技大学。长期从事锂空气电池、纳米材料与器件等方面的研究,主持国家自然科学基金面上项目1项,青年项目1,以第一作者或通讯作者身份ScienceJ. Am. Chem. Soc.Adv. Funct. Mater.Nano Energy等学术期刊上发表学术论文累计10余篇,其中6篇发表在影响因子大于10的期刊上。获国家授权发明专利4项。

报告简介:锂氧气电池是理论比能量最高的锂二次电池,故而受到国际学界的普遍重视。传统锂氧气电池正极的放/充电过程是靠固相催化材料催化固体放电产物的生成/分解,但放电过程中,放电产物会逐渐覆盖催化剂表面,导致放电终止;而充电过程中,放电产物与催化材料间很难形成良好的接触,导致催化效率低,过电位高,电解液分解严重,循环可逆性差。解决该问题的有效方法是通过电解液改性,增加超氧化锂的溶解性,使过氧化锂转为液相成核/生长,大大提升放电比容量;并添加剂氧化还原介质,通过氧化还原穿梭效应在充电过程传递电荷,从而摆脱对固固接触的依赖,降低充电过电位。其中,充电过程中的液相催化效率很大程度取决于放电产物与氧化还原介质反应的速率,而我们意识到,该反应速率不仅与氧化还原介质的选择有关,也与溶剂的得电子能力密切相关。在溶剂中引入适度活性的质子溶剂,如丁醇,可以将过氧化锂与氧化还原介质的反应速率提高两个数量级,并大幅降低过电位,改善循环效率。

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