氧氣還原反應是能量存儲與轉換裝置如燃料電池、金屬-空氣電池中一個極其重要的反應。目前,鉑（Pt）基催化劑仍是催化此緩慢反應的最為有效的電極催化劑。Pt價格昂貴、資源匱乏,限制了這些電化學裝置的廣泛商業(yè)化應用。開發(fā)廉價、高效、穩(wěn)定的非貴金屬催化劑是燃料電池大規(guī)模商業(yè)化的必由之路。M-N_x/C類催化劑具有氧還原催化活性高、穩(wěn)定性好、抗甲醇滲透等優(yōu)點,而且具有前驅體材料來源豐富、價格低廉等優(yōu)勢,是最具有發(fā)展前景的非貴金屬氧還原催化劑。然而,此類催化劑在酸性溶液中的性能還有待提高,特別是對于在酸性的質子交換膜燃料電池中的實際應用來說。本論文構建了一系列M-N_x/C類催化劑,考察了它們在酸性和堿性溶液中的氧還原催化行為,采用TEM、氮氣吸脫附測試、XRD、EDX、拉曼和XPS對催化劑的結構和組成進行了詳細表征,并用CV、RDE和RRDE技術分析氧還原動力學和機理,以期探討影響氧還原活性的關鍵因素,并分析催化劑中可能的活性位組成結構。研究成果主要包括:（1）采用硬模板方法,以雙氰胺為氮源前驅體,制備了多孔氮摻雜石墨烯泡沫作為氧還原催化劑。該催化劑在酸性和... 

【文章來源】：東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：127 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

燃料電池示意圖

燃料電池組成及工作原理圖

燃料電池分類及其基本原理


本文編號：3077469