隨著諸如石化之類的不可再生資源不斷地減少和環(huán)境污染日益嚴重,人們越來越重視儲能器件的發(fā)展。鋅空氣電池是最有前途的儲能器件之一。鋅空氣電池中具有兩個重要的反應:氧還原反應(ORR)和氧析出反應(OER),影響這兩種反應關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鋅空氣電池發(fā)展的關鍵。其中,多孔碳材料和過渡金屬硫化物展現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學和物理性能,利用這些特性進行設計雙功能電催化劑將會有效改善催化劑的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能裝置的設計與制備。研究結果和內容如下:(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現(xiàn)了Fe₇S₈納米顆粒均勻地負載NSC上。所獲得的Fe₇S₈/NSC具有三維互聯(lián)多孔結構,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?shù)腛ER活性。此外...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1.鋅空氣電池和空氣陰極的示意圖

安徽大學碩士學位論文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，依然存著幾個關鍵的挑戰(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

安徽大學碩士學位論文9速電子轉移[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，從而提高催化活性[88]。與單元素摻雜策略相比，具有多個雜原子的摻雜碳已被證明可有效地通過調節(jié)碳材料的電子特性和表面極性來增強其電催化活性。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）

安徽大學碩士學位論文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圖像和相應的元素映射。（d）在ORR和OER電位窗口內，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催化劑在堿性介質中表現(xiàn)出出色的電催化活性,可以歸因于互連3D多孔結構和雜原子摻雜的協(xié)同效應[108]。Rong的研究小組報告了高活性負載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：3915541