氧還原反應(yīng)(ORR)是燃料電池的重要反應(yīng)過程,制備具備優(yōu)異催化性能的ORR催化劑是燃料電池研究的主要內(nèi)容之一。然而經(jīng)歷幾十年的發(fā)展,當(dāng)前最有效的ORR催化劑仍然是貴金屬催化劑(Pt/C等),但是貴金屬催化劑卻存在著資源稀少、價格高昂和易被醇毒化等不可避免的缺陷,這嚴(yán)重阻礙其商業(yè)推廣。因此,尋找一種來源豐富、價格低廉以及具備良好的耐醇性催化劑來替代貴金屬催化劑就顯得尤為重要了。研究表明,某些過渡金屬(如Fe、Co、Ni和Mn等)具有優(yōu)異的催化活性,其中Co/Ni金屬在堿性、中性環(huán)境下對ORR具有良好的催化效果,以碳材料作為載體摻雜氮元素后催化劑的催化活性能夠進(jìn)一步得到提升。作為燃料電池中重要的組成部分,醇燃料電池與鋅-空氣電池具有優(yōu)異的性能,對它們的研究具有重要的意義。本文分別以蜂窩碳與碳球作為催化劑載體,以鎳鈷鹽作為金屬源以及用雙氰胺作為氮源制備出具有優(yōu)異性能的碳摻雜Ni-Co-N催化劑。研究了這些催化劑的ORR催化活性和耐醇性。此外,將催化劑應(yīng)用于堿性醇燃料電池以及不同環(huán)境下的鋅-空氣電池,并進(jìn)行一系列的電池放電測試。(1)首先,采用PMMA模板法制備了具有規(guī)則六邊形結(jié)構(gòu)的蜂窩炭;然...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1DAFC的工作原理示意圖

第1章緒論-4-圖1.1DAFC的工作原理示意圖Fig1.1SchematicdiagramoftheworkingprincipleofDAFC1.2.3直接醇燃料電池的面臨問題盡管近年來DAFC取得了顯著進(jìn)展，但要使其商業(yè)化仍需不懈努力。聚合物電解質(zhì)膜(PEM)和貴金屬催化劑....

圖1.2鋅-空氣電池的工作示意圖

第1章緒論-6-圖1.2鋅-空氣電池的工作示意圖Fig1.2Schematicdiagramofworkingofzinc-airbattery1.3.1鋅-空氣電池的分類與工作原理鋅-空氣電池可以分為中性和堿性兩大體系，其延伸主要為四種類型的鋅-空氣電池。分別是中性鋅-空氣電池....

圖3.1HC(a),Ni3Co1-N/HC-20(b),Ni3Co1-N/HC-30(c)和Ni3Co1-N/HC-40(d)催化劑的SEM圖

第3章鎳鈷氮共摻雜的蜂窩碳復(fù)合物制備及其氧還原電活性-22-圖3.1HC(a),Ni3Co1-N/HC-20(b),Ni3Co1-N/HC-30(c)和Ni3Co1-N/HC-40(d)催化劑的SEM圖像,Ni3Co1-N/HC-40的EDS圖插入在圖3d。Fig3.1SEMim....

圖3.3蜂窩狀納米碳的可能形成機(jī)制：（I）將樹脂填充在乳液模板之間的空隙中，（II）將軟化的樹脂連接在一起，（III）在熱解過程中去除模板并形成蜂窩狀納米碳

湖南科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-23-更穩(wěn)定的六角結(jié)構(gòu)[146,147]。樹脂完全碳化后，最終形成蜂窩狀納米碳。圖3.2Ni3Co1-N/HC-40催化劑的TEM圖，粒徑分布插入在圖3.2cFig.3.2TEMimages(a,b,c)oftheNi3Co1-N/HC-40cataly....

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