發(fā)布時間：2021-01-17 20:44

　　近幾十年來,隨著人類社會的不斷發(fā)展,環(huán)境污染和能源短缺問題日益加劇,我國作為能源消耗大國,對新型清潔可替代能源的開發(fā)顯得尤為迫切。燃料電池可以將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,且其唯一副產(chǎn)物為水,是一種結(jié)構(gòu)簡單、腐蝕性低、高效清潔的綠色電源。尤其是近年來堿性陰離子交換膜（AEM）技術(shù)的發(fā)展,避免了傳統(tǒng)燃料電池堿性電解質(zhì)碳酸化的問題和酸性電解質(zhì)中陰極氧還原反應(yīng)（ORR）反應(yīng)速率緩慢且不能使用非Pt基催化劑的問題,使燃料電池更具有競爭力。但是,燃料電池目前仍使用Pt基貴金屬陽極催化劑,極大限制了其商業(yè)化的進程。因此,高效穩(wěn)定的非貴金屬催化劑的開發(fā)及利用具有重要意義。本論文的主要研究內(nèi)容為,在堿性電解質(zhì)中,Ni基納米材料作為燃料電池陽極催化劑,發(fā)生的氫氣氧化反應(yīng)（HOR）。研究的內(nèi)容包括Ni基催化劑的制備與表征,催化劑的組分和載體對HOR性能的影響。具體的研究內(nèi)容如下:1.通過改進的Hummers法制備了GO。以GO為原料,通過硼氫化鈉還原,水合肼和氨水摻N,制備了N-rGO、Ni/rGO和Ni/N-rGO三種催化劑。對Ni/N-rGO催化劑進行XRD、SEM和SEM mapping... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氫氣氧氣燃料電池的構(gòu)造及其工作原理

士學(xué)位論文 第一章 緒也隔離開了陰極和陽極的反應(yīng)氣體，是燃料電池的重要組成部分。目換膜可分為三類[15]：改性的 Nafion 復(fù)合膜，功能化非氟化膜及其復(fù)合質(zhì)子交換膜的性能很大程度上決定了燃料的性能，目前，最常見的質(zhì)司生產(chǎn)的 Nafion 電解質(zhì)膜。PEMFC 的陰極通入氧氣或空氣作為氧化，甲醇或重整氣作為燃料，催化劑一般使用 Pt 或者是 Pt 合金。電極碳或者是碳布的基底，PTFE 和炭黑組成的氣體擴散層和催化層組成FC 的雙極板。工作溫度一般在 50~90oC。

作用下與電解質(zhì)中的水和陽極釋放的自由電子反應(yīng)生成氫氧根，生成的氫氧根通過石棉膜基體傳遞至陽極電極，電池形成閉合回路就可以向外部電路傳遞電流。在燃料電池的陰陽兩級不斷輸送氫氣和氧氣，AFC 就可以源源不斷的向外電路提供電能。圖1.3 為堿性燃料電池的組成和工作原理圖。圖1.3 堿性燃料電池的組成和工作原理Figure 1.3 Composition and work principle of AFC但是 AFC 的 KOH 或 NaOH 電解質(zhì)溶液容易受到 CO2的毒化作用，生成碳酸鹽，使電解液的OH-濃度降低，從而影響溶液的導(dǎo)電率，電極的過電勢和反應(yīng)速度。生成的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳載合金IrM（M=Fe,Ni,Co）納米顆粒催化酸性與堿性介質(zhì)中氫氧化反應(yīng)（英文）[J]. 廖建華,丁煒,陶思成,聶瑤,李巍,吳光平,陳四國,李莉,魏子棟.  催化學(xué)報. 2016(07)
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本文編號：2983563