双催化活性的锂空气电池催化剂

包括：简单背景、关键技术名称概念解释、技术原理简介、关键技术路线、技术先进性、技术特点或创新点、技术或产品应用领域等。
传统能源，尤其是化石燃的消耗过程中排放的二氧化碳及其他有毒气体对全球环境的变化具有直接的影响。据预测截止 2050 年能源需求量会是现在的两倍，而到本世纪末会增至三倍。电动交通工具和大规模的再生能源（如风能和太阳能等）的开发利用将成为应对全球环境变化、能源安全和可持续性的重要策略。高能量密度、简便、可靠的电化学能量存储技术是传统能源系统向清洁能源系统、内燃机动力系统向电动力系统转变的关键技术。
锂空气电池具有超高的能量密度，能够应对现今电动力系统的逐渐提高的需求，有望取代锂离子电池成为新一代储能系统。
锂空气电池主要组成包括：金属锂负极、电解液/电解质、隔膜、空气正极。电池负极的金属锂释放电子变成锂离子，锂离子由于电势梯度的存在通过电解质传输至正极，电子通过外加电路传输至正极即空气电极。在有机电解液和固态电解质体系中，放电过程氧气分子、电子和锂离子同时参与正极反应，生成固体产物 Li2O2 或者 Li2O。
实验室选用石墨烯作为碳源、聚苯胺(PANI)为氮源。石墨烯的高比表面积能够提供较多的杂元素反应位点。石墨烯局部共轭的特殊结构赋予石墨烯强大的吸附能力，因此石墨烯是一种理想的催化剂支撑材料。选用含氮有机物PANI 为氮源，主要是因为其具有与石墨烯相同的芳香烃结构有利于提高氮掺杂石墨烯的氮元素含量及分布的均匀性，并且含氮有机物与石墨烯的π-π键相互作用能够控制石墨烯由二维结构转变为三维空间结构。制备了非贵金属与碳复合的锂空气电池催化剂（PANI-Fe1-Co2-rGO）并进行催化剂性能和电池性能的研究。PANI-Fe1-Co2-rGO材料中Fe、Co具有协同效应，其催化性能优于单Fe或单Co。