基于V2C催化剂的混合电解质锂空气电池催化机理研究

文档名：基于V2C催化剂的混合电解质锂空气电池催化机理研究
摘要：氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)催化活性的提高可以显著提高混合电解质锂空气电池的性能.二维材料V2C(MXenes)具有丰富的组成、高比表面积和强稳定性等特点,受到广泛关注.本工作基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,研究了V2C的电子性质、碱性条件下氧气在V2C表面的最佳吸附位点和氧气在V2C表面的氧化还原过程,计算了V2C的自由能和过电势,最后将其与混合电解质锂空气电池常用的MnO2催化剂进行了比较.结果表明,V2C作为混合电解质锂空气电池催化剂时,比常用的MnO2催化剂的过电势更小,说明该催化剂可以提高电极的催化性能,是一种前景良好的ORR和OER双功能催化剂.

Abstract：Theimprovedcatalyticactivityofoxygenreductionreaction(ORR)andoxygenevolutionreaction(OER)cansignificantlyimprovetheper-formanceofhybridelectrolytelithium-airbatteries.Thetwo-dimensionalmaterialV2C(Mxenes)hasattractedmuchattentionduetoitsrichcomposition,highspecificsurfacearea,andstrongstability.Basedonthefirstprinciplesapproachofdensityfunctionaltheory(DFT),thisworkinvestigatedtheelectronicpropertiesofV2C,theoptimaladsorptionsitesofoxygenontheV2Csurfaceunderalkalineconditions,andtheredoxprocessofoxygenontheV2Csurface,calculatedthefreeenergyandoverpotential,andfinallycompareditwiththeMnO2catalystcommonlyusedinhybridelectrolytelithium-airbatteries.TheresultsshowedthatV2ChasaloweroverpotentialthanthecommonlyusedMnO2catalystwhenusedasacatalystforhybridelectrolyteLi-airbatteries,indicatedthatthecatalystcanimprovethecatalyticperformanceoftheelectrodeandwasapromisingbifunctionalcatalystforORRandOER.

作者：生健平  喻明富  李洁  孙红Author：SHENGJianping  YUMingfu  LIJie  SUNHong
作者单位：沈阳建筑大学机械工程学院,沈阳110168
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(10)
分类号：O485
关键词：混合电解质锂空气电池  碳化钒  第一性原理  氧气吸附  氧还原反应  
Keywords：hybridelectrolytelithium-airbattery  V2C  thefirst-principles  oxygenadsorption  oxygenreductionreaction(ORR)  
机标分类号：O643.36TQ426.6TB383
在线出版日期：2024年6月27日
基金项目：基于V2C催化剂的混合电解质锂空气电池催化机理研究[
期刊论文]  材料导报--2024, 38(10)生健平  喻明富  李洁  孙红氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)催化活性的提高可以显著提高混合电解质锂空气电池的性能.二维材料V2C(MXenes)具有丰富的组成、高比表面积和强稳定性等特点,受到广泛关注.本工作基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,...参考文献和引证文献
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2024-12-14 12:30 上传 基于V2C催化剂的混合电解质锂空气电池催化机理研究.pdf

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