可充式鋅空電池具有材料成本低、比能量密度高、安全性能高且環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),是極具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮茉醇夹g(shù),因此引起了科研人員的密切關(guān)注。催化材料是可充式鋅空電池的核心組成部分,其催化活性和穩(wěn)定性對(duì)金屬空氣電池的能量轉(zhuǎn)換效率和充放電循環(huán)穩(wěn)定性具有較大影響,因此催化材料是決定可充式鋅空電池工作性能的關(guān)鍵材料。理想的可充式鋅空電池催化材料應(yīng)該是兼具氧還原（ORR）反應(yīng)和氧析出（OER）反應(yīng)活性,即所謂的雙功能催化材料。因此,發(fā)展高效穩(wěn)定的雙功能催化材料,便成為了發(fā)展可充式鋅空電池的關(guān)鍵。本論文基于上述催化材料設(shè)計(jì)思想,從可充式鋅空電池面臨的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題出發(fā),在相對(duì)溫和條件下合成具有新穎微觀形貌和結(jié)構(gòu)組成的雙功能催化材料,并研究催化材料的微觀組成特征對(duì)催化活性及穩(wěn)定性的影響,為雙功能催化材料的性能優(yōu)化提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論參考。本文內(nèi)容由以下幾個(gè)部分組成:Ⅰ、概述了鋅空電池的發(fā)展歷史,強(qiáng)調(diào)了可充式鋅空電池在新能源發(fā)展過(guò)程中的重要性,簡(jiǎn)述了可充式鋅空電池陰極部分的充放電基本原理;在此基礎(chǔ)上,以制備低成本、高性能的雙功能催化劑為目的展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究。Ⅱ、采用相對(duì)溫和的反應(yīng)條件,合成了形貌均勻的Ag

【文章來(lái)源】：河南師范大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

松下電器鋅空氣助聽(tīng)器電池PR44/A675相對(duì)于固體燃料來(lái)說(shuō)，采用氣/液體燃料的流動(dòng)加注方式限制了鋅空電池的發(fā)展，機(jī)

圖 1- 1 松下電器鋅空氣助聽(tīng)器電池 PR44/A675來(lái)說(shuō)，采用氣/液體燃料的流動(dòng)加注方式限制了鋅空金屬空氣燃料電池的得到廣泛應(yīng)用。以色列 Elec極可更換的鋅空氣電池結(jié)構(gòu)，此電池設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在空氣電極，如圖 1- 2 所示�；谶@種設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)電氣(GE)公司利用此項(xiàng)技術(shù)共同開(kāi)發(fā)了混合電池大務(wù)。

圖 1- 3 一種雙電極模型的可充式鋅空電池結(jié)構(gòu)示意圖[18])空氣電極氣電極由三個(gè)主要部分組成:氣體擴(kuò)散層、集流層和活性催化劑層[19-20](如圖 1-催化劑的活性催化劑層覆蓋在集流層的表面上，保持與電解液的充分接觸，氣位于最外面與開(kāi)放的空氣接觸，集流層處于活性催化劑層和氣體擴(kuò)散層的中層結(jié)構(gòu)[21-22]。)金屬鋅電極電極通常是將鋅粉(或氧化鋅)的調(diào)和物涂抹于集流網(wǎng)上制備而成[23]。在高電流鋅電極容易極化，使得電流急劇下降，產(chǎn)生陽(yáng)極溶解發(fā)生滯后的現(xiàn)象，即鋅電象[24]。由于鋅的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程過(guò)快，形成的枝晶是影響電極壽命的主要原加鋅電極的比表面積、加入添加劑使其與鋅電極放電產(chǎn)物形成固態(tài)絡(luò)合物或者酸鹽在電解液中的溶解度，也是改善電池性能的一種方式[26-29]。)膜分離器

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