發(fā)布時間：2021-09-01 02:54

　　鋅-空氣電池作為高效能源轉(zhuǎn)換裝置的代表之一,在便攜式電子器件和電動汽車中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,可促進運輸電氣化、減少對化石燃料的需求和促進低碳經(jīng)濟發(fā)展。在鋅-空氣電池中,氧還原反應(yīng)（Oxygen Reduction Reaction,ORR）是關(guān)系到電池工作效率的基本反應(yīng)之一。然而,ORR遲緩的動力學(xué)過程嚴(yán)重阻礙了鋅-空氣電池的應(yīng)用。為此需要尋找高效、穩(wěn)定的催化劑降低ORR反應(yīng)的活化能壘,提升鋅-空氣電池的能量轉(zhuǎn)換效率。目前,鉑基材料是最常用的ORR催化劑。但鉑基材料的穩(wěn)定性較低、成本較高等因素嚴(yán)重制約了鋅-空氣電池的商業(yè)發(fā)展。因此,為了開發(fā)長期穩(wěn)定、成本低廉且高催化活性的非貴金屬ORR電催化劑,仍然需要做出很多努力。非貴金屬ORR催化劑中,鎢基催化劑是一種十分有潛力的研究對象。鎢的化合物種類豐富,包括氧化鎢、碳化鎢、硫化鎢、氮化鎢、鎢酸鹽等,在電化學(xué)性質(zhì)方面具有各自的特點,為構(gòu)筑鎢基氧還原催化劑提供了較寬的選擇范圍。鎢的化合物大部分都有著十分穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),這對于開發(fā)具有長期穩(wěn)定性的氧還原催化材料具有十分重要的意義。本論文選用具有優(yōu)異穩(wěn)定性的鎢酸鹽和碳化鎢為基礎(chǔ),通過過渡金屬摻雜獲得具有優(yōu)... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的ORR極化曲線[18]

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文1540mL的總體積。）FeWO4/NC的制備：將大約0.15g上述多孔凝膠放入一個帶蓋的坩堝中（避免材料擠壓），然后將坩堝放入密封的石英管中，將空氣抽出直至氣壓降至0.1MPa。立即將石英管放入預(yù)先加熱到800oC的馬弗爐中，煅燒10min。然后，取出石英管進行自然冷卻。最后在1molL1H2SO4中酸處理6h，再以同樣的方式二次煅燒，獲得最終產(chǎn)物FeWO4/NC。采用相同的方法制備了無金屬對比材料和不含鐵對比材料，標(biāo)記為NC和W/NC。工作電極的制備：將5mgFeWO4/NC分散在1mL的乙醇和去離子水的混合溶液中（乙醇和去離子水的體積比為1：1）。加入20μLNafion溶液（10wt%）作為成膜劑。隨后將7.5μL分散液滴在旋轉(zhuǎn)圓盤電極上，在室溫下自然風(fēng)干。FeWO4/NC的合成線路圖2.2.4電化學(xué)性能測試方法本章電化學(xué)性能數(shù)據(jù)均在辰華CHI760E電化學(xué)工作站測得，使用標(biāo)準(zhǔn)三電極測試系統(tǒng)，以玻碳電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，負(fù)載催化劑的旋轉(zhuǎn)圓盤電極（直徑3mm）或旋轉(zhuǎn)圓環(huán)電極（直徑4mm）為工作電極，采用0.1MKOH為電解液。氧還原反應(yīng)的循環(huán)伏安（CV）測試在N2或O2飽和的電解液中進行，掃速為50mVs1。在線性掃描伏安（LSV）測試中，電位掃速為10mVs1，轉(zhuǎn)速由400rpm到2500rpm。旋轉(zhuǎn)環(huán)盤電極測試（RRDE）同樣在CHI760E


本文編號：3376141