【摘要】：隨著空氣污染、能源緊缺問題對人們生活造成的負(fù)面影響日益加重,人們對于新型清潔能源的關(guān)注度逐漸提高,金屬空氣電池作為一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,由于其能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點引起了人們的關(guān)注。空氣電極上發(fā)生的氧還原反應(yīng)是影響電池性能的關(guān)鍵性因素之一,而氧還原反應(yīng)速率受催化劑的性能影響,因此研制出高活性,高穩(wěn)定性的催化劑材料具有十分重要的意義,本文利用石墨烯所具有的導(dǎo)電性好、比表面積大以及催化活性高等特點制備一系列石墨烯基催化劑材料并通過各種測試方法對復(fù)合材料的性能進(jìn)行測試,表征。本文在高溫高壓的環(huán)境下制備了Mn_3O_4/rGO復(fù)合材料,并發(fā)現(xiàn)乙酸錳的投放量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等對制備出來的復(fù)合材料的微觀形貌和催化活性都會產(chǎn)生一定的影響,對比發(fā)現(xiàn)將反應(yīng)時間控制為8小時,反應(yīng)溫度控制為160℃,原材料投放量控制為GO:乙酸錳=1:8時,所制備出的復(fù)合材料性能最佳,在該反應(yīng)條件下制備出來的復(fù)合材料的峰值電位為-0.435V,與其他條件下制備出來的復(fù)合材料比較具有較高的催化活性和較小的電阻。同時也制備了Ag/rGO以及Ag-Mn_3O_4/rGO復(fù)合材料,通過調(diào)節(jié)原材料投放比來提高復(fù)合材料的性能,最后所制備出來的Ag-Mn_3O_4/rGO復(fù)合材料使Mn_3O_4以及Ag納米顆粒均勻的分布在rGO表面,且氧還原峰位置為-0.115V較其它復(fù)合材料比較明顯向正偏移且峰值電流也明顯增大。另外通過改善空氣電極的制備工藝,提高了電極的穩(wěn)定性延長了電極的工作時長,自己所組裝的鎂-空氣電池其開路電壓可以達(dá)到1.57V,穩(wěn)定工作時長可以達(dá)到22天且可以實現(xiàn)鋰電池充電等功能。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB33;TM911.41

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