泡沫鎳支架表面Ni基納米層的原位形成及其電化學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2021-04-01 11:17
直接甲醇燃料電池(DMFC)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效、高能量密度、燃料儲(chǔ)運(yùn)及補(bǔ)充方便等優(yōu)點(diǎn),特別適用于便攜式移動(dòng)電源,可用于多個(gè)領(lǐng)域,多年來(lái)一直是燃料電池的研發(fā)重點(diǎn)。但是,其在商業(yè)化應(yīng)用上還存在著如下缺點(diǎn):高成本,耐久性較差,陽(yáng)極材料活性不高,因此開(kāi)發(fā)新型催化電極材料的研究非常具有意義。本文的目的在于為開(kāi)發(fā)價(jià)格低廉、催化活性高、穩(wěn)定性好的直接甲醇燃料電池用陽(yáng)極電極材料提供新的思路和方法,為直接甲醇燃料電池和電容材料的實(shí)用推廣,為復(fù)合催化電極的研制和開(kāi)發(fā)提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)采用水熱法在鎳支架上原位制備N(xiāo)i(OH)2納米結(jié)構(gòu),研究了水熱工藝因素對(duì)于生長(zhǎng)的納米Ni(OH)2結(jié)構(gòu)的影響以及其生長(zhǎng)機(jī)理。以多種Ni(OH)2納米片@泡沫鎳支架作為陽(yáng)極電極用于甲醇電催化,探究工藝條件對(duì)甲醇催化氧化性能的影響。水熱150℃保溫12 h,0.2 M NaOH溶液條件下得到的電極具有較高的甲醇催化氧化活性和穩(wěn)定性以及優(yōu)異的抗中間產(chǎn)物中毒性能。(2)采用了水熱合成和熱擴(kuò)滲結(jié)合的方法在三維多孔鎳支架上制備了Ni-Ti-O納米片陣列。三維多孔Ni支架上生長(zhǎng)的Ni-Ti-O納米片物相組成為...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直接甲醇燃料電池工作原理
陽(yáng)極材料中活性物質(zhì)的載體。Qi[57]等在泡沫銅上沉積了 Ni ,以泡沫銅作為基底可以在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的時(shí)候增加導(dǎo)熱效率銅支架上原位制備出了鱗片狀的 CuCl 用作于鋰離子電池的陽(yáng)極氧化法(NaCl 溶液體系下),隨后是 CuCl 快速沉積在片狀的 CuCl 納米結(jié)構(gòu)。等通過(guò)射頻磁控濺射法在泡沫銅上沉積非晶硅薄膜,并應(yīng)用材料。當(dāng)沉積溫度為 400℃時(shí),硅膜層上出現(xiàn)凝聚顆粒,而硅原子的阻礙使得膜層不均勻,沉積溫度在 300℃時(shí),硅粒比較細(xì)小,電極具有最佳性能,30 個(gè)循環(huán)后可以達(dá)到約 20]等采用 CVD 法在泡沫銅上沉積了 Si 納米線陣列(如圖 1處理:將泡沫銅在 1.0 M H2SO4溶液中超聲處理 5 min,然后在 CVD 腔體中,沉積溫度為 650℃,氛圍為 H2和 SiH4得到新型 Si 納米線陣列(n-SNWAs);同時(shí),在銅片上也得到傳統(tǒng)的 Si 納米線陣列(c-SNWAs)用作性能對(duì)比。
儀(XRD) MAX 2550/PC 型 日本 R電鏡(SEM) HitachiS-4700(II) 型 日本日工作站 CHI760D 上海辰華微鏡(TEM) Tecnai G2 F30 型 荷蘭帕高溫爐 XMX 1600 上海原越工作站AutoLab PGSTAT 30P/GModel 273A美電子能譜儀 Kratos AXIS Ultra DLD 日本島程藝過(guò)程如圖 2.1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Development of Cu foam-based Ni catalyst for solar thermal reforming of methane with carbon dioxide[J]. Jianzhong Qi,Yanping Sun,Zongli Xie,Mike Collins,Hao Du,Tianying Xiong. Journal of Energy Chemistry. 2015(06)
[2]納米多孔銅制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 王瑩,梁淑華,楊卿. 稀有金屬材料與工程. 2014(05)
[3]高比容納米Ni(OH)2的制備及其電化學(xué)電容性能[J]. 劉亞威,趙雯雯,張昌遠(yuǎn),黃祥平,毛峰,楊學(xué)林. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]Ni/LaNi5多孔復(fù)合電極的制備及其析氫電催化性能[J]. 張藝,王森林,李彩彩. 稀有金屬材料與工程. 2012(03)
[5]堿性條件下M/C(M=Pt,Pd,Ni,Ag,Au)對(duì)甲醇氧化電催化活性的對(duì)比研究[J]. 劉世斌,韓兵,張忠林,段東紅,郝曉剛. 稀有金屬材料與工程. 2011(08)
[6]超聲波沉淀法制備Y摻雜納米多相Ni(OH)2及其性能研究[J]. 周焯均,朱燕娟,張仲舉,葉賢聰,伍尚改,鄭漢忠,林曉然,包杰. 稀有金屬材料與工程. 2011(07)
本文編號(hào):3113242
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直接甲醇燃料電池工作原理
陽(yáng)極材料中活性物質(zhì)的載體。Qi[57]等在泡沫銅上沉積了 Ni ,以泡沫銅作為基底可以在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的時(shí)候增加導(dǎo)熱效率銅支架上原位制備出了鱗片狀的 CuCl 用作于鋰離子電池的陽(yáng)極氧化法(NaCl 溶液體系下),隨后是 CuCl 快速沉積在片狀的 CuCl 納米結(jié)構(gòu)。等通過(guò)射頻磁控濺射法在泡沫銅上沉積非晶硅薄膜,并應(yīng)用材料。當(dāng)沉積溫度為 400℃時(shí),硅膜層上出現(xiàn)凝聚顆粒,而硅原子的阻礙使得膜層不均勻,沉積溫度在 300℃時(shí),硅粒比較細(xì)小,電極具有最佳性能,30 個(gè)循環(huán)后可以達(dá)到約 20]等采用 CVD 法在泡沫銅上沉積了 Si 納米線陣列(如圖 1處理:將泡沫銅在 1.0 M H2SO4溶液中超聲處理 5 min,然后在 CVD 腔體中,沉積溫度為 650℃,氛圍為 H2和 SiH4得到新型 Si 納米線陣列(n-SNWAs);同時(shí),在銅片上也得到傳統(tǒng)的 Si 納米線陣列(c-SNWAs)用作性能對(duì)比。
儀(XRD) MAX 2550/PC 型 日本 R電鏡(SEM) HitachiS-4700(II) 型 日本日工作站 CHI760D 上海辰華微鏡(TEM) Tecnai G2 F30 型 荷蘭帕高溫爐 XMX 1600 上海原越工作站AutoLab PGSTAT 30P/GModel 273A美電子能譜儀 Kratos AXIS Ultra DLD 日本島程藝過(guò)程如圖 2.1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Development of Cu foam-based Ni catalyst for solar thermal reforming of methane with carbon dioxide[J]. Jianzhong Qi,Yanping Sun,Zongli Xie,Mike Collins,Hao Du,Tianying Xiong. Journal of Energy Chemistry. 2015(06)
[2]納米多孔銅制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 王瑩,梁淑華,楊卿. 稀有金屬材料與工程. 2014(05)
[3]高比容納米Ni(OH)2的制備及其電化學(xué)電容性能[J]. 劉亞威,趙雯雯,張昌遠(yuǎn),黃祥平,毛峰,楊學(xué)林. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]Ni/LaNi5多孔復(fù)合電極的制備及其析氫電催化性能[J]. 張藝,王森林,李彩彩. 稀有金屬材料與工程. 2012(03)
[5]堿性條件下M/C(M=Pt,Pd,Ni,Ag,Au)對(duì)甲醇氧化電催化活性的對(duì)比研究[J]. 劉世斌,韓兵,張忠林,段東紅,郝曉剛. 稀有金屬材料與工程. 2011(08)
[6]超聲波沉淀法制備Y摻雜納米多相Ni(OH)2及其性能研究[J]. 周焯均,朱燕娟,張仲舉,葉賢聰,伍尚改,鄭漢忠,林曉然,包杰. 稀有金屬材料與工程. 2011(07)
本文編號(hào):3113242
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