金屬空氣電池是一種介于原電池與燃料電池之間的“半燃料”電池,具有放電穩(wěn)定、容量大、比能量高、成本低等優(yōu)點,與傳統(tǒng)電池相比金屬空氣電池具有更高的理論能量密度。空氣電極是金屬空氣電池的重要組成部分,其中的氧還原催化劑決定著電極動力學性能的好壞及空氣電池的優(yōu)劣。二氧化錳具有價格低廉、來源廣泛、無毒副作用等優(yōu)點,但其較低的氧還原活性阻礙了其在金屬空氣電池上的進一步應(yīng)用。本論文從二氧化錳的制備入手,研究了錳源、反應(yīng)溫度、時間對其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、形貌、顆粒度等因素對其微觀結(jié)構(gòu)、形貌及電化學性能的影響規(guī)律,并對其機理進行深入的分析。本文所得結(jié)論如下:(1)以MnSO4·H2O及KMnO4為錳源時,所制備的MnO2隨工藝條件不同呈短棒狀的α結(jié)構(gòu)和花球狀的δ結(jié)構(gòu),或二者的混合結(jié)構(gòu)。當保溫溫度較低、保溫時間較短時,花球狀的δ-MnO2較為穩(wěn)定;當保溫溫度升高、保溫時間延長時,短棒狀的α-MnO2趨于更為穩(wěn)定;(2)當以Mn(N03)2為錳源、(NH4)2S208為氧化劑時,所制備的MnO2由納米棒狀的α-MnO2構(gòu)成,納米棒由內(nèi)向外生長,形成海膽狀。隨著氧化劑比例的增加,納米棒愈加細長,海膽狀MnO2變得更為細...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．５三相共存區(qū)??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｉｒ?ｂａｔｔｅｒｙ??－５?－??

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圖１．６氧分子的吸附方式??Ｆｉｇ．?１．６?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ｏｘｙｇｅｎ?ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ??

?納米錳氧化物催化劑的制備及氧還原性能研究???１．２．?３金屬空氣電池工作原理??在酸性電解液中，大多數(shù)的金屬都會發(fā)生腐蝕和析氫現(xiàn)象，所以現(xiàn)階段使用的電解??質(zhì)大多數(shù)為堿性，正極反應(yīng)是氧氣的還原，負極反應(yīng)是金屬電極的放電反應(yīng)，具體取決??于所使用的金屬。其放電反應(yīng)式如下：??負....

圖１．８注射溫度不同對Ｍｒｉ２?（Ｃｏ）?ｉ〇的生長機理的影響【３３１??Ｆｉｇ．?１．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｃｃｏｒｄｉｎｇ?ｔｏ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｍｎ２（ＣＯ）ｉ〇［３３】??

?有計劃的在堿性介質(zhì)中通過在Ｃ０３Ｏ４改性碳（Ｃｏ３〇４－Ｃ）上沉積Ａｇ研宄Ａｇ／Ｃｏ３〇４－Ｃ氧??的電還原，發(fā)現(xiàn)Ｃｏ３〇４的加入減少納米Ａｇ顆粒的團聚，Ａｇ／Ｃｏ３〇４－Ｃ復合材料不僅具有??較大的電化學比活性面積（ＥＳＡ），增大了催化劑活性面積，對氧還原反應(yīng)（ＯＲＲ）具??....

圖１．９?（ａ）四方型（ｂ）立方型＿??Ｆｉｇ．?１．９?（ａ）?ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ；?（ｂ）?ｃｕｂｉｃ１４０１??－９?－??

效穩(wěn)定的雙功能催化劑，鈷錳尖晶石型氧化物因其較高??的電催化活性受到廣泛關(guān)注［３９？４１】。傳統(tǒng)的常規(guī)陶瓷合成結(jié)晶尖晶石需要較高的溫度，復??雜的程序和較長的加熱時間，所得產(chǎn)物晶型雖然不錯表現(xiàn)出的電催化性能一般。Ｃｈｅｎｇ［４２】??等人研究了一種在室溫條件下制備納米鈷錳氧化物的....

本文編號：3898853