質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極催化劑主要為鉑基催化劑,由于其價(jià)格昂貴,嚴(yán)重制約了燃料電池的商業(yè)化進(jìn)程。因此,亟需開發(fā)一種低成本、高氧還原活性及穩(wěn)定性的非鉑催化劑。二元硒化物雖然具有成本低及抗甲醇氧化等特點(diǎn),但其氧還原活性與鉑有較大差距。引入第三元素形成三元硒化物是提高其氧還原活性的有效方法之一,但目前三元硒化物的合成方法較復(fù)雜。本論文采用簡單的微波法,制備并優(yōu)化二元催化劑碳載鈷硒（CoSe2/C）和碳載鎳硒（NiSe2/C）,探討并優(yōu)化碳載鈷鎳硒（（CoxNi1-x）Se2/C）及碳載釕鈷硒（Ru（CoSe2）/C）三元催化劑的制備方法,并系統(tǒng)研究二元及三元金屬硒化物的結(jié)構(gòu)組成和氧還原反應(yīng)活性及穩(wěn)定性,初步考察Ru（CoSe2）/C單電池性能。結(jié)果表明,經(jīng)400 ℃熱處理微波合成的CoSe2/C,主相由正交相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?平均晶粒尺寸為33.9 nm,氧還原電位為0.68 V。經(jīng)500圈加速老化實(shí)驗(yàn),CoSe2/C-400℃性能僅衰減5.7%。NiSe2/C的最佳微波合成參數(shù)為:以BP2000為載體,硒/鎳投料比為3.0,微波功率為800 W,微波時(shí)間為3 min,不需熱處理。主相為立方相,... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１質(zhì)子交換膜單電池（ａ）和膜電極組（ｂ）結(jié)構(gòu)示意圖??

圖１．３活化能壘示意圖??電流表面發(fā)生某一電化學(xué)反應(yīng)，就必須克服反應(yīng)的阻力，即活化能壘，這就是所??謂的活化能（ＡＧ），如圖１．３所示�；罨瘶O化與電化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)，電化學(xué)反應(yīng)速??率又與電流密度有關(guān)，可用Ｔａｆｅｌ經(jīng)驗(yàn)公式（Ｔａｆｅｌ方程）或者Ｂｕｔｌｅｒ－Ｖｏｌｍｅｒ來表示活??化過電勢(shì)（ｔ！ａｃｔ）和電流密度（ｊ）間的關(guān)系：??＾ａｃｔ?＝?Ｕ?＋?ｂｌｎＪ?１－６??ａ?＝?－－＾ｌｎｊ〇?ｂ＝—?１－７??其中ａ相當(dāng)于電流密度為ｌＡｃｍ＿２時(shí)的過電位，它與電極材料，電極表面狀態(tài)，溶液??組成及溫度有關(guān)，其值越小則過電勢(shì)越小。ｂ為Ｔａｆｅｌ斜率，與其電催化劑性能有關(guān)。??其值越大，活化過電勢(shì)越大，反應(yīng)速率越慢。ａ為傳遞系數(shù)。ｊｏ為交換電流密度，也??受到電催化劑性能的影響。根據(jù)式１－７，對(duì)于某個(gè)反應(yīng)，ｎ—定的時(shí)候，ａ的大小取決??于交換電流密度ｊｏ的大小，交換電流密度越大，則ａ越小。根據(jù)式（１－６），對(duì)于任意??電極，其活化過電勢(shì)為：??＂ａｃｔ?＝?ｂｌｎｉ??對(duì)于比－０２燃料電池

〇?反應(yīng)過程??圖１．３活化能壘示意圖??電流表面發(fā)生某一電化學(xué)反應(yīng)，就必須克服反應(yīng)的阻力，即活化能壘，這就是所??謂的活化能（ＡＧ），如圖１．３所示�；罨瘶O化與電化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)，電化學(xué)反應(yīng)速??率又與電流密度有關(guān)，可用Ｔａｆｅｌ經(jīng)驗(yàn)公式（Ｔａｆｅｌ方程）或者Ｂｕｔｌｅｒ－Ｖｏｌｍｅｒ來表示活??化過電勢(shì)（ｔ！ａｃｔ）和電流密度（ｊ）間的關(guān)系：??＾ａｃｔ?＝?Ｕ?＋?ｂｌｎＪ?１－６??ａ?＝?－－＾ｌｎｊ〇?ｂ＝—?１－７??其中ａ相當(dāng)于電流密度為ｌＡｃｍ＿２時(shí)的過電位，它與電極材料，電極表面狀態(tài)，溶液??組成及溫度有關(guān)，其值越小則過電勢(shì)越小。ｂ為Ｔａｆｅｌ斜率，與其電催化劑性能有關(guān)。??其值越大，活化過電勢(shì)越大，反應(yīng)速率越慢。ａ為傳遞系數(shù)。ｊｏ為交換電流密度，也??受到電催化劑性能的影響。根據(jù)式１－７，對(duì)于某個(gè)反應(yīng)，ｎ—定的時(shí)候，ａ的大小取決??于交換電流密度ｊｏ的大小


本文編號(hào)：3066367