近年來,因傳統化石能源的過度消耗,很多國家都積極采取措施以應對其帶來的諸多環(huán)境問題。燃料電池作為一種高能量密度的清潔動力能源,受到了全球科研單位的高度重視,但較高的成本一直是阻礙其商業(yè)化的主要障礙。在生產臺數以十萬記時,催化劑是占用整個燃料電池體系總成本最多的部分,因此使用低成本的催化劑取代傳統貴金屬催化劑對于其商業(yè)化道路具有十分重要的意義。過渡金屬-氮-碳材料因具有不俗的氧還原催化活性及穩(wěn)定性,被認為是當前最有潛力取代貴金屬催化劑的低成本材料。但是其催化活性,尤其是在酸性條件下的催化活性仍需要進一步提高才能滿足商業(yè)化要求。對此,本文提出了兩種利用模板法制備出的等級孔結構鈷-氮-碳催化劑。本文的主要研究內容及結論如下:（1）在以P123作為結構導向劑的水溶液體系下,制備出不同Co/Zn比例的雙金屬有機框架材料且該材料均有著很高的結晶度,碳化后得到的催化劑均具有較大的比表面積及微孔-介孔復合的等級孔結構。在前驅體的選擇當中,Co（NO₃）₂·6H₂O和Zn（NO₃）₂·6H

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見的五種新型電池（Zn-MnO2、Li-MnO2、Ni-MH、Li-ion和Zn-air電池）與H2-O2燃料電池的理論比能量、實際比能量以及標稱電壓

還是電池內部反應氣體以及反應產物（水）的傳輸通道。與此同時氣體擴散層與質子交換膜連接緊密，有助于電化學反應的快速進行。由于單個質子交換膜燃料電池輸出的功率較低，所以通常情況下會將雙極板與膜電極組件重復交替組合使多個單個電池串聯形成質子交換膜燃料電池組以成倍提高輸出的功率達到實際應用的目的。

圖 1.3 鋅空電池的結構示意圖Fig. 1.3 Sketch of Zn-air battery.電池在放電時空氣電極作為陰極，氧氣沿著其表面逐漸擴散化劑的催化下進行 ORR 反應。對于可充電的二次鋅空電池，作為陽極，在其表面催化進行析氧反應（Oxygen Evolution化學反應速度較低將會導致鋅空電池放電電流密度也較低，放電的電流密度，一方面需要提高空氣電極的擴散能力，另一氣三相界面上的化學反應速度。鋅空電池通常選用催化活性較劑以提高固-液-氣三相界面上的化學反應速度。在選用催化劑 個條件：同時具有著優(yōu)異的 ORR 和以及 OER 催化活性；較高的導電性；比表面積大的多孔結構；較好的穩(wěn)定性；


本文編號：2971025