As carbon materials can offer substantial ORR catalytic activities for non-aqueous lithium-oxygen batteries and the main overpotential is resulted from the charging process [12,44], Fe2O3 is introduced mainly functioning as an OER catalyst. The electrocalalytic activities of the Fe2O3 toward OER was evaluated by linear sweep voltammetry (LSV) as shown in Fig. 3a. The cathode containing Fe2O3 exhibits a much larger OER current density and lower onset potential compared with that of the pure XC cathode, demonstrating that Fe2O3 is an effective OER catalyst for nonaqueous lithium-oxygen batteries. It is worth noting that the larger anodic current density is not caused by the oxidation of the electrolyte, as the current density of the cathode without discharge product between the sweeping voltage windows is negligible. The
electrocalatytic effect of the Fe2O3 was further studied by glavanostatic discharge-charge profiles. The first discharge-charge cycle curves at a current density of 200 mAg1 of both XC and Fe2O3/XC cathodes are compared and presented in Fig. 3b. It is seen that the XC and Fe2O3/XC cathodes deliver a similar capacity of 2000 mA h g1 with an almost identical discharge plateau, as the current density and capacity are normalized to the weight of XC carbon. In fact, if the Fe2O3 catalyst is taken into consideration, the capacity slightly decreases to 1900 mAh g1 , which is a little lower than that of the XC cathode. Similar results have been reported by Yilmaz et al. and Tan et al., in which the specific capacity decreases
after the introduction of RuO2 catalyst[37,45]. To study the effect of Fe2O3 loading on the electrochemical performance, we prepared another Fe2O3/XC cathode with a Fe2O3 loading of 17.27% (Fig. S2b). The battery with an 17.27% Fe2O3 present a similar discharge behavior but with a slight decrease in the specific capacity (Fig. S2a). The decreased capacity may be caused by the decrease in the specific surface area (Fig. S2c) [36] as well as the change in the discharge product morphology [46]. On charge,the battery with XC cathode rises quickly to a voltage plateau of about 4.44 V and reaches 4.5 V at the end of charging, with a low coulombic efficiency of only 94.2%, remaining some undecomposed discharge
product [45]. For the Fe2O3/XC cathode, the charge voltage remains at 4.01 V, remarkably 0.43V lower than that of XC and comparable
เป็นวัสดุคาร์บอนสามารถให้เป็นชิ้นเป็นอัน ออร์เร่งกิจกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมออกซิเจนนอนเอเควียส และ overpotential หลักเป็นผลจากกระบวนการชาร์จ 12,44 [ ] , Fe2O3 จะแนะนำส่วนใหญ่คิดการทำงานเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การ electrocalalytic ต่อกิจกรรมของ โดยคิดวิเคราะห์โดยใช้แสงยูวีกวาดเส้น ( lsv ) ดังแสดงในรูปที่ 3A แคโทดที่มีการจัดแสดงนิทรรศการที่มีขนาดใหญ่มาก โดยคิดค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าและลดการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นเมื่อเทียบกับของแคโทดนี้บริสุทธิ์ แสดงให้เห็นว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยคิดที่มีประสิทธิภาพสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมออกซิเจน nonaqueous . เป็นมูลค่า noting ว่ามีความหนาแน่นกระแสไม่ได้เกิดจากการออกซิเดชันของแร่เช่นความหนาแน่นกระแสแคโทด โดยจำหน่ายสินค้าต่างแรงดันกวาดเป็นเล็กน้อย ที่ผล electrocalatytic ของ Fe2O3 ) โดยการคิดค่าบริการเพิ่มเติม glavanostatic โปรไฟล์ ครั้งแรกที่ปล่อยประจุรอบเส้นโค้งที่ความหนาแน่น 200 mag1 ทั้ง XC cathodes Fe2O3 และ / XC เปรียบเทียบและนำเสนอในรูปที่ 3B . จะเห็นได้ว่า XC cathodes Fe2O3 / XC และมอบความสามารถที่คล้ายกัน 2000 G1 H มาด้วยที่ราบสูงจำหน่ายเกือบจะเหมือนกันเป็นความหนาแน่นและความจุเป็นมาตรฐาน กับน้ำหนักของ XC คาร์บอน ในความเป็นจริงถ้าจะเป็นตัวเร่ง โดยพิจารณาความสามารถลดลงเล็กน้อย 1900 mAh G1 ซึ่งลดลงเล็กน้อยกว่าของ XC แคโทด ผลที่คล้ายกันได้รับการรายงานโดย ยิลมาส et al . และ tan et al . , ซึ่งลดความสามารถเฉพาะหลังจากการแนะนำของ ruo2 ตัวเร่งปฏิกิริยา [ 37,45 ] เพื่อศึกษาผลของ Fe2O3 โหลดในการปฏิบัติทางเคมีไฟฟ้าที่เราเตรียมไว้อีก โดย / XC แคโทดกับ Fe2O3 โหลด 17.27 % ( รูปที่ s2b ) แบตเตอรี่กับปัจจุบัน 17.27 % โดยพฤติกรรมคล้ายกัน แต่มีการลดลงเล็กน้อยในความสามารถเฉพาะ ( รูปที่ s2a ) ความจุที่ลดลงอาจเกิดจากการลดลงของพื้นที่ผิวจำเพาะ ( รูปที่ s2c ) [ 36 ] เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างผลิตภัณฑ์จำหน่าย [ 46 ] ที่ชาร์จ , แบตเตอรี่กับ XC แคโทดขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่ราบสูงประมาณ 4.44 V และถึง 4.5 V ในตอนท้ายของการชาร์จที่มีประสิทธิภาพ coulombic ต่ำเพียง 94.2 % ที่เหลือบาง undecomposed จำหน่ายผลิตภัณฑ์ [ 45 ] สำหรับ Fe2O3 / XC แคโทด ประจุแรงดันยังคงอยู่ที่ 4 V , น่าทึ่ง 0.43v ต่ำกว่าของ XC และเปรียบ
การแปล กรุณารอสักครู่..
