Tổng hợp sợi nano carbon phủ dây nano xúc tác PtSn nhằm tăng cường hiệu quả điện hóa của điện cực cathode trong pin Li-O2

Abstract

Tấm điện cực được cấu tạo từ các sợi nano carbon phủ dây nano xúc tác PtSn trên bề mặt (CNF@PtSn NWs) đã được tổng hợp bằng phương pháp electrospinning kết hợp với khử dung dịch, ứng dụng làm điện cực cathode cho pin lithium‒oxygen (Li‒O2). Sở hữu các lỗ xốp lớn liên kết với nhau và diện tích bề mặt lớn, điện cực CNF tích trữ dung lượng riêng khoảng 2001 mAh/gc tại mật độ dòng 500 mA/gc. Với sự có mặt của dây nano xúc tác PtSn (PtSn NWs), pin Li–O2 sử dụng điện cực cathode CNF@PtSn NWs thể hiện hiệu quả điện hóa cao hơn đáng kể với dung lượng riêng tăng lên 4340 mAh/gc tại 500 mA/gc. Nghiên cứu đã chứng minh được rằng, PtSn NWs dẫn đến hình thành Li2O2nghèo tinh thể, giúp làm giảm sự quá thể cho cả quá trình xả và nạp. Đặc tính này cũng giúp kéo dài tuổi thọ của pin Li–O2 sử dụng điện cực cathode CNF@PtSn NWs (165 vòng) so với pin Li–O2 sử dụng điện cực CNF (73 vòng) tại dung lượng giới hạn 1000 mAh/gc và mật độ dòng 500 mA/gc.