2.실험적

2.1.준비 및 세포 검사

에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), DME, 트리(에틸렌 글리콜) 디메틸 에테르(즉, 트리글라임), 디(에틸렌글리콜) 디-n-부틸 에테르(즉, 부틸 디글라임, BDG) 및 리튬비스(트리플루오로메틸술포닐) imide(litfsi)(모두 배터리 등급)는 novolyte 기술에서 구입했습니다.DMSO, 트리에틸 포스페이트(TEPa), 1-부틸-1-메틸피롤리듐 비스(트리-플루오로메틸술포닐)이미드(Pyr14TFSI) 및 4a 분자체는 sigmaealdrich에서 주문했습니다.세바코니트릴은 acros Organics에서 구입했습니다.alfa aesar에서 리튬 호일(99.9%, 0.75mm 두께)을 얻었습니다.모든 비 배터리 등급 용매는 사용 전에 며칠 동안 미리 건조된 4a 분자체로 과도하게 건조되었습니다.다른 용매에서 1m litfsi의 전해질이 내부에서 준비되었습니다. 진공 글러브 박스（ 샤먼 tmaxcn Inc.） 정제된 아르곤으로 채워진 수분 및 산소 함량은 1ppm 미만이었습니다.

ketjen black(kb) 탄소 기반 공기 전극은 이전에 설명한 대로 준비되었습니다[20].듀퐁 테프론 바인더는 ptfe-te3859 불소수지를 사용하였으며, 건조 후 탄소:테플론의 중량비는 85:15였다.최종 전극의 kb 탄소 로딩은 약 15.1 mg cm2로 제어되었으며 kb-공기 전극 디스크의 직경은 1.59 cm이고 면적은 1.98 cm2였습니다.

2325 사이즈의 코인셀형 리튬이온 배터리는 이전에 발표된 논문[3,21]에 설명된 대로 엠브라운 글로브 박스 내부에 조립되었습니다.2325 코인 셀 키트는 CNRC(Nationalresearch Council Canada)에서 구입했으며 셀 팬은 산소 접근을 허용하기 위해 고르게 분포된 패턴으로 19개의 41.0mm 구멍으로 기계 드릴링되었습니다.셀 팬에 공기 전극 디스크, 분리기 재료 조각(직경 2.06cm, whatman gf/d 유리 극세사 여과지), 전해질 280ml, 리튬 디스크(직경 1.59cm), 스테인리스강 스페이서(두께 0.5mm, pred Materials) 및 폴리프로필렌 개스킷이 있는 코인 셀 커버.전체 어셈블리가 압착되었습니다. 를 사용하여 200psi의 가스 압력 코인 셀 크림 퍼 ~에서 산 샤먼 tmax 배터리 장비 제한 .과잉 전해질은 압착 동안 o2 확산 창을 통해 전지에서 배출되었습니다.

각 li-o2 코인 셀 배터리는 개별 226cm3에 배치되었습니다.

약 1 기압의 압력에서 정제된 산소로 채워진 테프론 용기.NS 배터리가 실온에서 방전되었습니다. 아모이 티맥스 배터리 테스터at 0.05 ma cm2 ~ 2.0 v의 정전류 밀도 및 그 이하 전류 밀도가 다음으로 감소할 때까지 일정한 전압 0.01 ma cm2.방전 후, li-o2 코인 셀을 글로브 박스에서 분해하고, 공기 전극을 매번 최소 1시간 동안 신선한 무수 dme에 침지하여 여러 번 철저히 세척하였다.세척 후, 세포를 실온에서 진공하에 밤새 건조시켰다.

3.결과 및 논의

3.1.전해질 특성 및 방전 성능

양성자성 유기물에 대한 리튬 금속의 반응성 고려 li-o2 또는 li-air 배터리 시스템의 용매 및 개방형 특성, 이 연구를 위한 용매는 양성자성 유기 액체에서 선택되었습니다

비교적 높은 끓는점(예: >180 c)을 가진 화합물은 표면의 산소 확산 구멍을 통한 증발을 통해 용매 손실을 줄입니다. 코인 셀 케이스 ~에서 산 샤먼 tmax 배터리 장비 제한 .litfsi는 다음과 같은 이유로 용질로 선택되었습니다. lipf6보다 습기 및 열에 대한 안정성이 우수합니다.표 1은 선택한 용매 시스템을 사용하는 1.0m litfsi 전해질의 점도, 이온 전도도 및 용존 산소의 실온 값을 나열합니다.Oakton 650 시리즈 다중 매개변수 측정기로 측정한 산소 용해도 데이터는 ein-eli 및 Kraytsberg[23]가 언급한 실제 값보다 약간 낮았지만 상대적 비교를 위해 표 1에 나열했습니다.무화과.1은 0.05 ma cm2의 방전전류에서 서로 다른 전해질을 사용하는 리튬이온전지의 방전용량에 따른 방전프로파일을 보여주고 있으며, 방전용량 데이터는 쉽게 비교할 수 있도록 표 1에 정리되어 있다.0.02 ma cm2에서 이온성 액체 pyr14tfsi의 방전 성능도 그림에 포함되어 있습니다.1 비교를 위해.dmso 및 pyr14tfsi의 방전 곡선에서 상향 스파이크(0.02 ma cm2에서)