本文關(guān)鍵詞：三維結(jié)構(gòu)電極的構(gòu)筑及電化學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：直接乙醇燃料電池(DEFCs)和電化學(xué)電容器(ECs)是目前電化學(xué)能量存儲與轉(zhuǎn)化領(lǐng)域研究開發(fā)的重點和熱點。直接乙醇燃料電池由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點而受到世界各國的廣泛關(guān)注。電化學(xué)電容器(又稱超級電容器)是一種新型的儲能裝置,結(jié)合了靜電電容器高功率密度及電池高能量密度的優(yōu)點,成為新型化學(xué)電源研究中的熱點之一。但是無論是直接乙醇燃料電池還是電化學(xué)電容器,其性能表現(xiàn)、制造成本以及使用壽命都很大程度上依賴于器件的電極材料和結(jié)構(gòu)。 本論文綜述了當(dāng)前兩類器件電極材料的最新研究進展,并通過電極結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、改性實現(xiàn)了電極電化學(xué)性能的顯著提高,主要內(nèi)容如下： 1.以泡沫鎳為基底,利用電沉積技術(shù)制備了三維Pd電極,并比較分析了三維Pd電極與Pd膜電極對乙醇的電催化氧化行為。研究結(jié)果表明,三維Pd電極表現(xiàn)出了更高的催化活性及更優(yōu)異的穩(wěn)定性。 2.利用恒電位電化學(xué)沉積方法制備了三維MnO2及二維MnO2薄膜電極。電化學(xué)測試結(jié)果表明,與二維MnO2薄膜電極相比,三維MnO2電極的比電容、大電流充放電性能等明顯提高。 3.在三維MnO2電極的工作基礎(chǔ)上,通過電化學(xué)沉積技術(shù)在Ni網(wǎng)表面沉積Pd納米薄層對Ni網(wǎng)進行改性,成功制備了Pd改性的三維MnO2電極。結(jié)果顯示,Pd納米薄層的引入,不但提高了三維MnO2電極的比電容,其循環(huán)穩(wěn)定性也得到顯著改善。 4.通過水熱法,成功制備了三維Ti納米線電極基體。研究結(jié)果顯示,反應(yīng)時間和反應(yīng)溶液體積對納米線的形成及形貌有顯著影響。
【關(guān)鍵詞】：泡沫鎳 電沉積 二氧化錳 鈀 電化學(xué)電容器 直接乙醇燃料電池
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM53
【目錄】：

• 中文摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-28
• 1.1 引言11
• 1.2 燃料電池概述11-15
• 1.3 直接乙醇燃料電池電催化劑的研究進展15-18
• 1.4 電化學(xué)電容器概述18-21
• 1.5 三維電極結(jié)構(gòu)在燃料電池和電化學(xué)電容器中的應(yīng)用21-23
• 1.6 選題思路與研究目的23-24
• 參考文獻24-28
• 第二章 三維Pd電極的制備及其對乙醇的電化學(xué)催化性質(zhì)研究28-37
• 2.1 引言28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 三維Pd電極和Pd薄膜電極的制備29
• 2.2.2 Pd電極的電化學(xué)性質(zhì)測試29
• 2.2.3 Pd電極晶體結(jié)構(gòu)與表面形貌的表征29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-35
• 2.3.1 泡沫鎳及三維Pd電極的FESEM表征30-31
• 2.3.2 三維Pd電極的EDS表征31
• 2.3.3 三維Pd電極的XRD表征31-32
• 2.3.4 Pd電極的循環(huán)伏安測試32-34
• 2.3.5 Pd電極的長時間穩(wěn)定性測試34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 參考文獻36-37
• 第三章 三維MnO_2電極的制備及其性能研究37-50
• 3.1 前言37-38
• 3.2 實驗部分38-39
• 3.2.1 MnO_2電極的制備38-39
• 3.2.2 MnO_2電極的電化學(xué)性質(zhì)測試39
• 3.2.3 MnO_2電極晶體結(jié)構(gòu)與表面形貌的表征39
• 3.3 結(jié)果與討論39-46
• 3.3.1 MnO_2電極的FESEM表征39-40
• 3.3.2 MnO_2電極的EDS分析40-41
• 3.3.3 MnO_2電極材料的XRD分析41
• 3.3.4 MnO_2電極的循環(huán)伏安測試41-43
• 3.3.5 MnO_2電極的恒流充放電測試43-45
• 3.3.6 三維MnO_2電極的穩(wěn)定性測試45
• 3.3.7 MnO_2電極的交流阻抗測試45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 參考文獻48-50
• 第四章 Pd改性的三維MnO_2電極的制備及其性能研究50-62
• 4.1 引言50-51
• 4.2 實驗部分51-52
• 4.2.1 Pd改性的三維MnO_2電極的制備51
• 4.2.2 三維MnO_2電極的電化學(xué)性質(zhì)測試51
• 4.2.3 三維MnO_2電極晶體結(jié)構(gòu)與表面形貌表征51-52
• 4.3 結(jié)果與討論52-59
• 4.3.1 Pd改性的三維MnO_2電極的EDS分析52
• 4.3.2 三維Pd電極的FESEM表征52-53
• 4.3.3 三維MnO_2電極的FESEM表征53-54
• 4.3.4 不同Pd負載量的MnO_2/Pd/Ni foam電極的電化學(xué)分析54-58
• 4.3.5 不同MnO_2負載量的三維MnO_2電極的電化學(xué)性能研究58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 參考文獻60-62
• 第五章 三維Ti納米線基體的制備62-68
• 5.1 前言62
• 5.2 實驗部分62-63
• 5.2.1 Ti片的預(yù)處理62
• 5.2.2 三維Ti納米線基體的制備62-63
• 5.2.3 材料的表征63
• 5.3 結(jié)果與討論63-66
• 5.3.1 Ti片預(yù)處理后的表面形貌63
• 5.3.2 不同反應(yīng)溶液體積對Ti納米線的形成和形貌的影響63-65
• 5.3.3 不同反應(yīng)時間對Ti納米線表面形貌的影響65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 參考文獻67-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 本論文主要結(jié)論68-69
• 6.2 研究展望69-70
• 附錄 作者碩士期間發(fā)表論文目錄70-71
• 致謝71

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本文編號：309240