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非水系锂氧气二次电池关键材料孔结构与电池性能关系的研究的中期报告
该项目旨在研究非水系锂氧气电池的关键材料孔结构与电池性能之间的关系。本中期报告汇总了已经完成的工作和实验结果。
一、研究背景
锂氧气电池作为一种高能量密度的电池，具有重量轻、体积小、安全性高等优点，是未来电动车辆、储能设备等领域的重要方向之一。目前，非水系锂氧气电池是研究的热点之一，但是其在实际应用中存在着能量密度低、循环寿命短等问题。这些问题的解决需要深入了解电池内部材料孔结构对电池性能的影响。
二、研究内容
1.制备非水系锂氧气电池关键材料
采用溶胶-凝胶法制备二氧化锰（MnO2）及氢氧化钴（Co(OH)2）关键材料。
2.调控孔结构
利用模板法和热处理法调控材料孔结构。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等检测手段表征了材料的孔结构和微观形貌。
3.电化学测试
利用三电极系统测试了材料的电化学性能，包括循环伏安曲线、充放电性能等。
三、研究进展
1.制备与表征
成功制备了MnO2和Co(OH)2关键材料，并通过SEM、TEM表征了其孔结构和形貌。通过模板法制备的MnO2材料孔径均匀、孔径分布窄，具有较好的可控性。通过热处理法制备的Co(OH)2材料孔径较大、孔径分布较宽，具有更大的比表面积。
2.电化学性能测试
在三电极系统下测试了MnO2和Co(OH)2的充放电及循环伏安性能。结果表明，MnO2材料出现了明显的氧气还原峰，说明其可用于非水系锂氧气电池的正极材料之一。而Co(OH)2材料的电化学性能相对较差，需要进一步改进。
三、总结与展望
本项目中期报告介绍了非水系锂氧气电池关键材料孔结构与电池性能关系的研究进展。研究结果表明，孔结构是影响非水系锂氧气电池电化学性能的关键因素之一。下一步将继续深入研究孔结构对电池性能的影响，探索更好的调控方法，从而提高非水系锂氧气电池的性能。