隨著化石燃料帶來的環(huán)境問題日益嚴重,新能源的開發(fā)受到人們極大的重視。燃料電池作為新能源之一具有低排放,零污染,高能量密度等優(yōu)點。其中,直接甲醇燃料電池(DMFCs)和直接甲酸燃料電池(DFAFCs)因其原料易獲取,便于儲存和運輸?shù)葍?yōu)點受到人們的廣泛關注。在直接甲醇燃料電池和直接甲酸燃料電池中常用的陽極電催化氧化催化劑的主要成分是貴金屬鉑(Pt)和鉑基材料,但是Pt催化劑除了成本高之外還易吸附電催化氧化有機小分子產(chǎn)生的中間產(chǎn)物CO導致Pt中毒失活。直接甲醇燃料電池和直接甲酸燃料電池的商業(yè)化需要降低成本和提高效率,因此其商業(yè)化進程受到了阻礙。為降低催化劑的成本,可用其他催化劑代替Pt催化劑,比如Pd催化劑,或者Pt的合金等。也可用導電性較好,高比表面積的碳材料如石墨烯,高性能電池活性炭等作為載體材料負載鉑和鈀等貴金屬基催化劑來提高催化劑的利用率。當然,除了碳材料以外還可以用導電聚合物作為載體材料。導電聚合物如聚苯胺,聚鄰甲氧基苯胺等具有獨特的共軛電子結構和良好的化學穩(wěn)定性,作為催化劑的載體材料也可以提高催化劑的利用率和電催化氧化效率。本論文用制備的碳包硅(Si@C)摻雜碳糊電極得到系列不同...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1典型的DMFC機理和基于Pd的燃料電池納米催化劑的設計原則

華東師范大學碩士學位論文2機小分子的電催化氧化過程。同時由于甲醛的氧化電流比甲醇的高，因此隨著具有環(huán)保結構的燃料電池產(chǎn)生，甲醛也有可能用于高電流輸出的燃料電池。此外，可以選擇具有高效催化效率的電催化劑和具有優(yōu)越性能的載體材料來制備燃料電池的相關電極來進一步推進燃料電池的商業(yè)化發(fā)展....

圖1.32011年至2016年燃料電池應用中不同類型碳質材料的近似百分比

華東師范大學碩士學位論文6在燃料電池中，電極的載體材料對負載型催化劑的質量傳輸、催化劑層的電導率和工作時的電化學活性面積以及電極的穩(wěn)定性等性能有著重要的影響。因此,研發(fā)高效的燃料電池陽極催化劑的載體材料引起了人們的廣泛關注。用于催化劑的載體材料有碳質材料（如圖1.3所示）和非碳質....

圖1.4TiO2的金紅石相和銳鈦礦相的晶體結構

華東師范大學碩士學位論文8Liu[63]等人發(fā)現(xiàn)，在沒有表面活性劑和Pd納米粒子催化劑模板的情況下，3D石墨烯氣凝膠（3DGA）載體材料通過簡單高效的水熱法成功制備了3DGA。在堿性介質中的直接甲醇燃料電池其電化學活性面積（425m2/g）是商用Pd/C的3.4倍。因此，3DGA....

圖2.2（A），（B）和（C）分別是YBCPE(12%)復合電極在不同電位下（-0.1V，-0.2V和-0.3V）電沉積Pd納米粒子，得到的Pd/YBCPE(12%)復合電極的SEM圖，從SEM圖中可以明顯地看出，在不同電位下電沉積Pd納米粒子得到的電圖2.2（A），（B）和（C）分別是Pd/YBCPE(12%-100)、Pd/YBCPE(12%-200)和Pd/YBCPE(12%-30)復合電極的SEM圖，（D）是Pd/POA/YBCPE(12%-200)的SEM圖

華東師范大學碩士學位論文27表2.1.各電極上Pd粒子的電化學活性面積（ECSA）Table2.1.TheECSAofdifferentelectrodes電極電沉積Pd的電位S/cm2ECSA/cm2g-1Pd/YBCPE（12%-100）-100mV0.99514.08Pd/....

本文編號：3910634