استفاده از نانوکاتالیست بر پایه کربن سریم اکسید (Np-CeO2-C) جهت بهبود عملکرد باتری های قابل شارژ لیتیم اکسیژن (Li-O2)

در دهه اخیر، باتری های قابل شارژ لیتیم هوا به عنوان نسل جدید وسایل ذخیره کننده انرژی در حال مطالعه و توسعه می باشند. استفاده از کاتالیست بمنظور اصلاح کاتد در این باتری ها، مخصوصاً در ابعاد نانو به عنوان یکی از عوامل بهبود دهنده عملکرد باتری های اثبات شده است. بنابراین، نانوکاتالیست بر پایه کربن از سریم اکسید بدین منظور مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانوکاتالیست به کمک تکنیک های مختلف شناسایی مانند SEM ،FTIR و XRD مورد بررسی قرار گرفت و باتری در یک قالب خاص طراحی، ساخته شد. نتایج آزمایشات الکتروشیمیایی باتری نشان داد که نانوکاتالیست دارای ساختاری متخلخل با حفرات فراوان، توزیع یکنواخت ذرات و اندازه بین 15 تا 25 نانومتر می باشد. ظرفیت دشارژ باتری در دانسیته جریان 0/1mA/cm در حضور نانوکاتالیست برابر 2360mAh g^-1 بود که این مقدار حدود سه برابر بیشتر از ظرفیت باتری بدون کاتالیست می باشد. افزایش تعداد دفعات شارژ دشارژ تا حدود 500 چرخه نیز نشان دهنده تاثیرات مثبت نانوکاتالیست است. کاهش اختلاف پتانسیل بین فرایند شارژ دشارژ یعنی اضافه ولتاژ به مقدار 0/1 ولت و همچنین افزایش طول عمر باتری به علت استفاده از مایعات یونی به عنوان الکترولیت نیز از مزیت های باتری طراحی شده می باشد.

کلیدواژه ها:

نانوکاتالیست ، سریم اکسید ، باتری لیتیم اکسیژن (Li-O2) ، افزایش ظرفیت و کارایی