ACTA CHIMICA SINICA 基于废旧锂电池回收制备 Li x MO (x=0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn) 材料作为锂-氧气电池正极催化剂的电化学性能研究 张爽 a 杨成飞 b 杨玉波 b 冯宁宁* ,b 杨刚* ,a,b ( a 苏州大学材料与化学化工学部 苏州 215006) ( b 常熟理工学院江苏省先进材料实验室 常熟 215500) 摘要 锂-氧气电池因其超高的理论比容量而受到科研界的广泛关注, 但其存在较为严重的充放电极化和较差的循环 稳定性等问题, 从而极大地限制其商业化进程. 因此设计出有效的正极催化剂是解决锂-氧气电池面临的这些棘手问 题的必要手段. 通过对不同充电状态的废旧锂电池正极进行回收制得三种不同锂含量的多元金属氧化物 LixMO (x= 0.79, 0.30, 0.08; M=Ni/Co/Mn), 并分别用作锂-氧气电池正极催化剂. 系统研究了 LixMO 材料中锂含量及晶体结构对 其电化学性能的影响. 电化学测试结果表明, 与 Li0.79MO 和 Li0.08MO 催化剂相比, 基于 Li0.30MO 为正极催化剂的锂-氧气电池在电流密度 100 mA•g -1 和限定容量 800 mAh•g -1 的条件下具有较高的放电比容量(14655.9 mAh•g -1 )、较低的 充电电压(3.83 V)和较高的能量转换效率(72.2%). 而且该电池体系在充放电循环 140 圈后充电终止电压仍低于 4.3 V.