眾所周知,能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題是目前地球上急需面臨的兩大重要課題。長(zhǎng)期以來(lái),能源供給主要依賴化石燃料這一不可再生能源,不僅能量利用效率低,同時(shí)在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成污染,因此,尋求一種清潔、能量轉(zhuǎn)換效率高的新型可再生的能源載體替代傳統(tǒng)化石燃料將具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。目前,在新型可再生能源的轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)技術(shù)方面已進(jìn)行了大量的探索,如氫能。氫能領(lǐng)域中電解水產(chǎn)氫和氫氧燃料電池是兩大關(guān)鍵技術(shù)。二者的能量轉(zhuǎn)換效率在很大程度上取決于與氧氣相關(guān)的半反應(yīng)過(guò)程;電解水反應(yīng)中的氧析出反應(yīng)（OER）和燃料電池中的氧氣還原反應(yīng)（ORR）在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上的反應(yīng)速率均遠(yuǎn)小于相應(yīng)對(duì)電極上的氫氣析出反應(yīng)（HER）和氧化反應(yīng)（HOR）。為了提高能量轉(zhuǎn)換效率以滿足實(shí)際的需求,OER和ORR必須要借助催化劑的催化作用,而目前催化劑主要依賴于貴金屬基材料,如鉑或鉑合金,氧化釕,氧化銥等;然而這些貴金屬在地殼中儲(chǔ)量有限,成本高昂,難以滿足長(zhǎng)期大規(guī)模應(yīng)用的需求,因此尋求可替代貴金屬的高效、穩(wěn)定及成本低廉的電催化劑成為解決該問(wèn)題的關(guān)鍵。目前已有大量關(guān)于過(guò)渡金屬基催化劑具有高效氧還原和氧析出催化活性的研究報(bào)道,同時(shí)過(guò)渡金屬在地殼中儲(chǔ)量豐... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

燃料電池類型及反應(yīng)原理圖

士學(xué)位論文 圖 1.2 氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)圖[15]chematic illustration of fuel cells wit料電池最先被推向應(yīng)用，將氫氣國(guó)家航空航天管理局的 Apo系統(tǒng)，發(fā)展至今該項(xiàng)技術(shù)一直是液態(tài)的氫氧化鉀溶液作為電其在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。首，生成的碳酸鹽晶體（如 K2C氧化劑中必須只能含有極低濃

嚴(yán)重影響電池運(yùn)行的性能，穩(wěn)燃料電池的商業(yè)化進(jìn)程[17, 20]。為了離子傳導(dǎo)的聚合物固體電解質(zhì)以取電池中陰離子聚合物電解質(zhì)膜的研性陰離子交換膜燃料電池具有如下氧氣還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；（2）堿性環(huán)分非貴金屬型催化劑的開發(fā)利用；（大地降低燃料的交叉反應(yīng)。以陰離子（OH-）聚合物交換膜作為類氫氧燃料電池，其工作原理結(jié)構(gòu)生氧化反應(yīng)生成質(zhì)子和電子，電子氧根離子（OH-），OH-再通過(guò)陰離水。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]碳基非貴金屬氧還原催化劑的制備及性能研究[D]. 喬校暢.華南理工大學(xué) 2016
[2]低溫燃料電池低鉑催化劑的制備及性能研究[D]. 高海麗.華南理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]納米過(guò)渡金屬氧化物作為析氧電極的研究[D]. 盧幫安.哈爾濱工程大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3064346