刘德宠，赵红，张勇，肖丁元

(1.大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028；2.大连交通大学 环境科学与工程学院，辽宁 大连 116028)*

Li-O2电池的高能量密度(11,680 Wh/kg)几乎与燃油发动机相当，因此关于Li-O2电池的研究备受关注.但是，传统Li-O2电池以 O2作为阴极，会产生较大的过电位差，导致严重的能量损耗和热损耗，且过大超电势会导致反复的相变，继而造成不可避免的化学和机械的损伤，这直接影响Li-O2电池的循环性能，从而导致了循环性能差的问题，限制了 Li-O2电池的实际应用[1].针对这一问题，选择合适的催化剂和电池体系可以解决Li-O2电池较大电位差的问题.利用过渡金属氧化物Co3O4在没有O2参与的条件下改善Li-O2电池电化学性能的研究已有报道[2].与Co3O4类似，MnO2也具有良好的催化性能[3]，而且锰的氧化物成本较低.

基于此，本文将Pd和MnO2催化剂复合用来获得高效、低成本、适合相对封闭体系的催化剂.此外，具有较大比表面积和良好导电性能的碳纳米管是常用的催化剂载体材料，因此本文利用多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体制备Pd/MWCNTs-MnO2催化剂，将有望使Li-O2电池在相对封闭体系中稳定循环，并且具有较低的过电位差，从而改善其循环性能.本文制备了Pd/MWCNTs-MnO2催化剂，并压制成纽扣电池测试在相对封闭体系中的电化学性能，结果表明Pd/MWCNTs-MnO2催化剂实现了相对封闭体系Li-O2电池的循环，本文还通过现有工作讨论了Pd/MWCNTs-MnO2催化剂使Li-O2电池在相对封闭体系中具有良好的循环性能的作用机理，为Li-O2电池的商业化应用提供新的……