新型可充熔盐锌空气电池研究

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1、？分类号：ＴＱ１５２单位代码？１０２２０密ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士研究生学位论文新型可充熔盐锌空气电池研究：论文题目？韩伟．硕士生指导教师：刘淑芝教授化学工程与技术：学科专业：锌空气电池研究方向学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成，果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。曰期丨作者签名：：名？Ｈ

2、－学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部、缩印或扫描等复制手段保存分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》、《中国博士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：论文指导教师签名：指导小组成员签名：ＩResearchontheRechargeableZincAirBatte

3、rywithaMoltenEutecticElectrolytebyHanWeiSupervisor:LiuShuzhiAThesisSubmittedtotheNortheastPetroleumUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChemicalEngineeringandTechnologyFull-timeJune,2018东北石油大学硕士研究生学位论文新型可充熔盐锌空气电池研究摘要可充锌空气电池作为一种高能量密度的化学储能装置，具有安全、无污染、成本低等优点，在

4、移动电子设备、电动汽车等领域有着广泛的应用前景。本文以电解质体系为切入点，设计构建新型可充熔盐锌空气电池体系，采用SEM、EDS和XRD等方法对电极微观形貌和组成进行表征，采用循环伏安法、极化曲线测试、充电放电性能测试及倍率性能测试等方法对电池的电化学性能进行评价，研究新型可充熔盐锌空气电池体系的可行性。以43.5mol%Li2CO3-31.5mol%Na2CO3-25mol%K2CO3共融物为电解质，NaOH与ZnO作为添加剂，采用镍基材料为空气阴极，铁基材料为阳极集流体，构建新型熔盐可充锌空气电池体系。在550℃下，以2.5mA/cm2恒电流充电，100Ω恒电阻放电至截止电压0.8V，电

5、池在稳定循环的110次循环中，平均充电电压1.43V，平均放电为1.04V。XRD和SEM表征结果表明：镍基空气阴极表面在该熔盐体系下原位形成均匀的催化OER/ORR的NiO纳米颗粒；经过对KOH添加剂体系进行深入研究表明，添加剂对电池性能具有较大影响，添加KOH后能够显著降低电池充电电压，电池放电电压平台也得到明显改进，放电平均电压提高到1.08V，在放电倍率高达7.3时电池充放电库伦效率仍可达91.2%。采用在镍基空气电极上负载锰氧化物电催化剂方法改进空气电极OER/ORR动力学，研究表明，空气阴极表面经充放电循环原位生成粒径为50～200nm的锂化氧化锰(Li1.059Mn2.118O

6、4)和氧化镍(NiO)电催化剂，明显改进了空气电极的OER/ORR性能，库伦效率达89%，电池放电平均电压达1.12V，电压效率为80%。关键词：锌空气电池；熔盐；空气阴极；OER/ORRII东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchontheRechargeableZincAirBatterywithaMoltenEutecticElectrolyteAbstractAsahigh-energy-densitychemicalenergystoragedevice,therechargeablezincairbatteryhastheadvantagesofsafety,nopollu

7、tion,lowcost,andawideapplicationprospectinmobileelectronicequipment,electricvehiclesandotherfields.Inthispaper,withtheelectrolytesystemasthestartingpoint,anewtypeofrechargeablezincairbatterysystemusingamolt