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锂空气电池具有极高的理论能量密度,是一种十分有潜力的电化学能源。由于放电产物过氧化锂导电性差且难溶于电解质,锂空气电池依然存在如极化反应严重、循环稳定性差等问题。催化剂的使用可以减小化学反应过程中的活化能,对放电产物过氧化锂的形成与分解起到促进作用,从而提升锂空气电池的电化学性能。本文以钙钛矿氧化物La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3（LSCF）为研究对象,使用溶胶凝胶法制备了LSCF纳米颗粒,通过XRD、BET、SEM等方法表征了LSCF催化剂的物相结构,测试了基于LSCF空气电极的锂空气电池的电化学性能。相应的研究内容与结论如下所示:第一,LSCF纳米颗粒催化剂的合成与性能测试。采用溶胶凝胶法制备了普通的LSCF纳米颗粒,对使用LSCF作为催化剂的电池的倍率性能与循环性能进行了测试,测试结果表明电流密度越大,电池的放电平台越低,放电容量越小。同时研究了不同烧结温度对LSCF催化剂的结构与微观形貌以及电化学性能的影响。当烧结温度为750°C,锂空气电池具有最好电化学性能。电流密度为50mA/g时,电池的首次放电比容量为4804.84 mAh/g,放电平台为2.55 V,在限制容量为500 mAh/g时,电池可以稳定循环23次。第二,介孔LSCF催化剂的合成与性能测试。采用硬模板法,制备了具有介孔结构的LSCF催化剂。使用孔径分析测试确定了材料孔径为堆积型介孔。介孔LSCF的比表面积为142.15 m2/g。对材料的电化学测试表明,与普通LSCF纳米颗粒相比,具有介孔结构的LSCF材料在OER过程有着更好的催化活性,且具有更高的ORR起始电位。使用介孔LSCF催化剂的锂空气电池首次放电比容量为5753.33 mAh/g,在限制容量为500 mAh/g时,电池可以稳定循环30次。介孔材料较好的电化学性能要归功于其较高的比表面积与介孔结构。