本文關(guān)鍵詞：可充空氣電極的研發(fā)和應(yīng)用

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【摘要】：本論文主要目的是,研究添加氧化銀為催化劑,制備可充空氣電極,測(cè)試其電化學(xué)性能和具有可充性能的空氣電極在金屬氫化物-空氣電池中的應(yīng)用。研究調(diào)整催化層和空氣電極厚度,對(duì)空氣電極電化學(xué)性能的影響。在三電極體系中測(cè)試其電化學(xué)性能,5.1mol·L-1氫氧化鉀水溶液為電解液、工作電極為空氣電極、鋅棒為參比電極、鎳網(wǎng)為對(duì)電極。研究在制備催化層時(shí),添加不同比例聚四氟乙烯對(duì)空氣電極性能的影響;使用石墨替代部分活性炭對(duì)空氣電極及其對(duì)金屬氫化物-空氣電池電化學(xué)性能的影響。通過(guò)XRD分析銀離子在空氣電極中各個(gè)反應(yīng)階段的狀態(tài)。對(duì)空氣電極進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試和充放電穩(wěn)態(tài)極化測(cè)試;研究銀作為催化劑在空氣電極中,對(duì)氧還原和氧析出的反應(yīng)機(jī)理。掃描電鏡觀(guān)察催化層中銀、活性炭、石墨和聚四氟乙烯的分布狀態(tài);觀(guān)察擴(kuò)散層的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。分別將制備的空氣電極與金屬氫化物電極組裝為金屬氫化物-空氣電池,測(cè)試其電化學(xué)性能,分析影響電池性能的主要因素。發(fā)現(xiàn)空氣電極中添加的氧化銀在熱處理階段完全分解為銀,銀在空氣電極中發(fā)揮催化劑作用;空氣電極在一定厚度時(shí)具有最優(yōu)電化學(xué)性能,為大批量制造空氣電極探索了制備工藝;發(fā)現(xiàn)PTFE添加比例為25%時(shí)具有較好的循環(huán)壽命;發(fā)現(xiàn)隨著石墨的添加量增加放電電壓在上升,但是對(duì)循環(huán)壽命有一定不利影響;研究發(fā)現(xiàn)影響金屬氫化物-空氣電池性能的主要因素是活性物質(zhì)脫落、電解液揮發(fā)、氣體溢出、電池封裝。
【關(guān)鍵詞】：金屬氫化物電極 空氣電極 可充空氣電極 金屬氫化物-空氣電池
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM910
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 前言9-10
• 1.2 金屬 空氣電池10-12
• 1.3 可充金屬 空氣電池12-13
• 1.4 可充空氣電極催化劑研究簡(jiǎn)介13-14
• 1.4.1 金屬催化劑13
• 1.4.2 單一金屬氧化物催化劑13-14
• 1.4.3 復(fù)合氧化物催化劑14
• 1.4.4 金屬螯合物催化劑14
• 1.5 空氣電極結(jié)構(gòu)14-17
• 1.5.1 組成空氣電極的三層14-15
• 1.5.2 空氣電極微結(jié)構(gòu)15-16
• 1.5.3 空氣電極三層排列方式16-17
• 1.6 金屬氫化物 空氣電池的研究進(jìn)展17-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品21-22
• 2.2 空氣電極制備22-23
• 2.3 空氣電極性能測(cè)試23-26
• 2.3.1 物理方法加速空氣電極親水24
• 2.3.2 電化學(xué)活化 小電流充放電活化24
• 2.3.3 循環(huán)伏安測(cè)試24-25
• 2.3.4 穩(wěn)態(tài)極化測(cè)試25-26
• 2.3.5 微觀(guān)分析26
• 2.4 金屬氫化物（MH）電極制備26-27
• 2.4.1 制備MH負(fù)極26-27
• 2.4.2 MH電極性能測(cè)試27
• 2.5 金屬氫化物 空氣電池組裝及性能測(cè)試27-29
• 2.5.1 金屬氫化物 空氣電池組裝27-28
• 2.5.2 金屬氫化物 空氣電池性能測(cè)試28-29
• 第三章 可充空氣電極實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論29-49
• 3.1 空氣電極活化29
• 3.2 空氣電極催化層中添加氧化銀對(duì)電極電化學(xué)性能影響29-31
• 3.2.1 添加氧化銀對(duì)空氣電極性能影響29-31
• 3.2.2 催化層X(jué)RD分析31
• 3.3 空氣電極催化層中不同PTFE含量對(duì)電極性能的影響31-32
• 3.4 催化層厚度和電極厚度對(duì)電極性能的影響32-35
• 3.5 催化層中含不同比例石墨對(duì)空氣電極電化學(xué)性能的影響35-41
• 3.5.1 添加不同比例石墨對(duì)空氣電極活化性能和充放電電壓的影響35-36
• 3.5.2 添加不同比例石墨對(duì)空氣電極循環(huán)壽命的影響36
• 3.5.3 添加不同比例石墨空氣電極充放電穩(wěn)態(tài)極化測(cè)試36-38
• 3.5.4 空氣電極通氮?dú)獬浞烹姕y(cè)試38-39
• 3.5.5 添加不同比例石墨空氣電極催化層掃描電鏡分析39-41
• 3.5.6 擴(kuò)散層掃描電鏡分析41
• 3.6 空氣電極循環(huán)伏安測(cè)試41-46
• 3.7 本章小結(jié)46-49
• 第四章 可充金屬氫化物 空氣電池的組裝和性能評(píng)估49-53
• 4.1 MH電極制作49
• 4.2 MH電極性能測(cè)試49-50
• 4.3 金屬氫化物空氣電池組裝及性能測(cè)試50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第五章 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果59-61
• 致謝61

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