發(fā)布時(shí)間：2020-12-19 19:40

　　經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和工業(yè)化引起了對(duì)能源可用性和環(huán)境污染的擔(dān)憂,能源的可持續(xù)供應(yīng)需要新型的清潔能源技術(shù)。作為最具發(fā)展前景的電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備,金屬空氣電池因具有高的能量密度和轉(zhuǎn)換效率而受到極大關(guān)注。氧還原反應(yīng)（ORR）和氧析出反應(yīng)（OER）是金屬空氣電池氧電極的中心反應(yīng),但其遲緩的動(dòng)力學(xué)過(guò)程使得金屬空氣電池的效率較低。所以,陰極催化劑的改進(jìn)仍然是其應(yīng)用的挑戰(zhàn)。適用于氧還原反應(yīng)（ORR）和氧析出反應(yīng)（OER）的雙功能催化劑能有效的改善金屬空氣電池的性能。因此,迫切需求研發(fā)高效合適的雙功能性催化劑來(lái)促進(jìn)金屬空氣電池的發(fā)展。氮摻雜碳材料在堿性電解液中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化活性,被認(rèn)為是具有發(fā)展前景的催化劑�；诖�,本文合成了幾種氮摻雜碳材料,圍繞其作為雙功能催化劑這一課題進(jìn)行了以下工作:（1）Ag/NC作為金屬空氣電池陰極催化劑的制備及其催化性能研究。采用尿素和蔗糖作碳源和氮源,簡(jiǎn)單的一步原位熱解方法,制備了銀,氮摻雜碳納米片催化劑（Ag/NC）。結(jié)構(gòu)表征分析得出Ag和N成功摻入了材料中。電化學(xué)測(cè)試表明,Ag/NC在堿性介質(zhì)中展現(xiàn)出優(yōu)異的ORR催化活性,動(dòng)力學(xué)參數(shù)確定其為4電子（4e^-... 

【文章來(lái)源】：山西師范大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)鋅空氣電池和(b)鋰空氣的反應(yīng)機(jī)理圖

緒論OH2-(aq)+ H2O(aq)+ 2e-→ 3OH-(aq)為四電子反應(yīng)路徑，式（1-5）為二電子反應(yīng)途徑。四電子轉(zhuǎn)移路應(yīng)機(jī)理。反應(yīng)機(jī)理電金屬空氣電池，OER 反應(yīng)實(shí)際上是 ORR 反應(yīng)的逆向過(guò)程[13]。出氧氣和電子。然而，由于氧具有強(qiáng)烈的不可逆性，從而使得氧以描述。同時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中還涉及到多步電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，所雜[13-15]。不同的催化劑產(chǎn)生不一樣的反應(yīng)機(jī)制。對(duì)于金屬催化劑體 OER 反應(yīng)機(jī)理如圖 1-2[16]。

緒論貴金屬催化劑金屬催化劑對(duì) ORR/OER 有高的催化活性，但其資源稀少，價(jià)格的商業(yè)化發(fā)展。非貴金屬具有不同于貴金屬的特點(diǎn)，如來(lái)源豐富及對(duì)環(huán)境污染小等[24-26]。目前，非貴金屬催化劑被廣泛應(yīng)用于電化劑的種類繁多，可分為過(guò)渡金屬化合物和非金屬催化劑。渡金屬化合物屬種類很多，常用的有鐵、鈷、鎳、銅、錳等，這些金屬有強(qiáng)的氧究熱點(diǎn)。用作 ORR/OER 的過(guò)渡金屬化合物又能分成幾類：氧化物磷化物等。其中，過(guò)渡金屬氧化物是催化劑中研究最深且最為廣渡金屬化合物在 ORR/OER 催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展。磷化物等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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