鋅-空氣電池由于其高能量密度和零碳排放量而被認(rèn)為是最有前景的下一代能源轉(zhuǎn)換裝置之一。然而氧還原反應(yīng)（ORR）和析氧反應(yīng)（OER）具有緩慢的動力學(xué),因此需要高效的催化劑來驅(qū)動這些反應(yīng)。目前最佳的ORR及OER催化劑均為貴金屬基催化劑,但是其有限的資源、昂貴的成本和較差的穩(wěn)定性阻礙了它們的發(fā)展。為了減輕對貴金屬的依賴并進(jìn)一步提升電催化性能,設(shè)計(jì)具有明確納米結(jié)構(gòu)和優(yōu)化成分的非貴金屬電催化劑具有重要意義。本論文巧妙地利用有機(jī)和無機(jī)模板,制備出了兩種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異電化學(xué)性能的催化劑材料。并使用多種物理手段（SEM,TEM,TGA,BET等）對材料進(jìn)行了表征,深入探究了溫度、酸除時(shí)間等對結(jié)構(gòu)的影響以及形貌結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成對電化學(xué)性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:（1）硫摻雜的Co/N/C介孔納米棒（S-Co/N/C MNR）催化劑的結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及性能研究針對金屬/氮/碳（M/N/C）材料合成過程中孔結(jié)構(gòu)難以調(diào)控、金屬物種易團(tuán)聚的問題,本工作提出一種簡便的奧斯特瓦爾德熟化輔助模板法,制備得到了結(jié)構(gòu)可控的S摻雜Co/N/C介孔納米棒材料。研究表明,S-Co/N/C MNR具有高度分散的Co/N/C活性位點(diǎn),... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋅-空氣電池結(jié)構(gòu)示意圖（版權(quán)屬于2017,Wiley）

使用 800oC 高溫?zé)峤獬０宓姆椒ㄖ苽涞玫搅酥锌仗技{米球 HCSs。然后為納米反應(yīng)器，于其內(nèi)部生長納米級的 ZIF-67 納米晶，最終得到 ZIF-67@H合材料（圖 1-5f-k）。由于 HCSs 封閉的納米環(huán)境，使得 ZIF-67 納米晶體受到 HCSs 孔隙和通道的物理限制，生長成為更小尺寸的晶體，具有更優(yōu)附性能。Lu 等人[93]以 SiO2微球?yàn)槟０�，隨后在其表面包覆 Fe3+-PDA 層，最后通過高濃度 KOH 的刻蝕除去 SiO2模板，制備得到 Fe/N/C HNSs。具有極薄的外殼以及超高的比表面積(736 m2g-1)，如圖 1-5a-e 所示。但是外加模板結(jié)構(gòu)決定的孔結(jié)構(gòu)單一，并且除模板過程中強(qiáng)腐蝕劑（如 HF, N）的使用，使其應(yīng)用受限[97]。自模板法具有模板易除、孔結(jié)構(gòu)可控的優(yōu)點(diǎn)，是解決上述問題的一種可行。例如，Mai 等人[98]通過一種簡便的自犧牲模板法，實(shí)現(xiàn)了新型三

經(jīng)過不同酸除時(shí)間(1-5h)得到的(S-Co/N/CMNR)


本文編號：2911204