發(fā)布時(shí)間：2024-03-01 06:14

　　隨著諸如石化之類的不可再生資源不斷地減少和環(huán)境污染日益嚴(yán)重,人們?cè)絹碓街匾晝?chǔ)能器件的發(fā)展。鋅空氣電池是最有前途的儲(chǔ)能器件之一。鋅空氣電池中具有兩個(gè)重要的反應(yīng):氧還原反應(yīng)(ORR)和氧析出反應(yīng)(OER),影響這兩種反應(yīng)關(guān)鍵是在于電池中的催化劑。故,開發(fā)低成本的雙功能電催化劑是促進(jìn)鋅空氣電池發(fā)展的關(guān)鍵。其中,多孔碳材料和過渡金屬硫化物展現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)和物理性能,利用這些特性進(jìn)行設(shè)計(jì)雙功能電催化劑將會(huì)有效改善催化劑的ORR/OER性能�；诖�,本文研究了以多孔碳/過渡金屬硫化合物為電催化劑的鋅空氣電池儲(chǔ)能裝置的設(shè)計(jì)與制備。研究結(jié)果和內(nèi)容如下:(1)在這里,我們以葡萄糖作為碳源,利用SiO₂于作為硬模板,制備出N和S共摻雜多孔碳(NSC)。利用NSC的比表面積,通過吸附和高溫退火實(shí)現(xiàn)了Fe₇S₈納米顆粒均勻地負(fù)載NSC上。所獲得的Fe₇S₈/NSC具有三維互聯(lián)多孔結(jié)構(gòu),并具有卓越的電催化活性,具有優(yōu)于市售Pt/C的ORR活性以及與RuO₂相當(dāng)?shù)腛ER活性。此外...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1.鋅空氣電池和空氣陰極的示意圖

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文7電鋅空氣電池。這二次鋅空氣電池面臨大規(guī)模商業(yè)化時(shí)，依然存著幾個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)，這可以歸因于其工作原理上[68,69,70]。圖1.1.鋅空氣電池和空氣陰極的示意圖Fig1.1.SchematicillustrationofZn-airbatteryandaire....

圖1.2.（a）NPMC泡沫的制備過程示意圖

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文9速電子轉(zhuǎn)移[86,87]。除了氮之外,還有S原子摻雜，生成了穩(wěn)定的C-S-C活性位點(diǎn)，從而提高催化活性[88]。與單元素?fù)诫s策略相比，具有多個(gè)雜原子的摻雜碳已被證明可有效地通過調(diào)節(jié)碳材料的電子特性和表面極性來增強(qiáng)其電催化活性。例如，N和P共摻雜的多孔碳泡沫（....

圖1.3.(a,b）Ni3Fe/NC的SEM圖像（白色和紅色箭頭分別表示Ni3Fe顆粒和納米孔的均勻分布）

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖1.3.(a,b）Ni3Fe/NC的SEM圖像（白色和紅色箭頭分別表示Ni3Fe顆粒和納米孔的均勻分布）。（c）STEM圖像和相應(yīng)的元素映射。（d）在ORR和OER電位窗口內(nèi)，Ni3Fe/N-C片，Ni3Fe/C片，IrO2和Pt/C催化劑的總體極化曲線....

圖1.4.（a）CoNMC合成路線的示意圖

第一章緒論12N/Co/PSAC催化劑在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出出色的電催化活性,可以歸因于互連3D多孔結(jié)構(gòu)和雜原子摻雜的協(xié)同效應(yīng)[108]。Rong的研究小組報(bào)告了高活性負(fù)載Co5.47N的N摻雜碳（CoNMC），是通過小米CoCl2混合物的直接NH3退火而制備的。如圖1.4所示該催化....

本文編號(hào)：3915541