鋰/空氣電池具有理論能量密度大、體積小、重量輕、無污染等優(yōu)點,被認為是未來最理想的能量儲存和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之一。但由于氧氣還原反應（ORR）和析出反應（OER）是動力學慢反應,導致較高的充放電過電壓,降低了鋰/空氣電池性能。高效的電催化劑能有效促進ORR和OER,從而提高鋰/空氣電池性能。鈣鈦礦和尖晶石型氧化物具有較高的ORR/OER催化活性、低廉的價格以及良好的抗腐蝕穩(wěn)定性,因而在電催化領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。本論文以西瓜花粉為模板,采用共沉淀法和溶膠凝膠法分別合成了MnNiO3/MnNi2O4復合氧化物和CaMnO3氧化物催化劑,采用XRD、 ICP、BET、XPS等表征手段探究了催化劑的組成和結(jié)構(gòu),通過旋轉(zhuǎn)圓盤電極（RDE）研究了催化劑的ORR/OER雙功能性能。在MnNiO3/MnNi2O4復合氧化物催化劑中,重點研究了不同花粉模板劑添加量及不同煅燒溫度對復合物催化劑晶型結(jié)構(gòu)及電催化性能的影響。在450℃、花粉含量為20%時所制備的Mn-Ni-O（0.25:1）樣品具有最好的ORR活性（起始電壓為-0.058 V,半波電勢為-0.245 V）；而該溫度下花粉含量為33.3%的Mn-Ni... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－５，對??應的具體數(shù)據(jù)如表３－１

??由圖３－５（ａ）可知，無花粉樣品Ｍｎ＊Ｎｉ＞Ｏ（０：ｌ）的起始電壓為－０．０７９?Ｖ半波電勢??（－化８?Ｖ的電流密度與起始電壓處電流密度的中間段電流密度所對應的電勢）為??－０．３２４?Ｖ；?Ｍｎ＞Ｎｉ＂Ｏ（０．１２５：ｌ）樣品的起始電壓為－０．０６８?Ｖ半波電勢為－０．２８５?Ｖ；??ＭｉｖＮｉ＊Ｏ（０．?２５：１）樣品的起始電壓為－０．０５８?Ｖ?半波電勢為－０．２４５?Ｖ；?Ｍｎ＂Ｎｉ＊Ｏ（０．５：ｌ）??樣品的起始電壓為－０．０６４?Ｖ半波電勢為－０．２６８?Ｖ；?ＭｉｖＮｈＯ（０．５：１）樣品的起始電壓??為－０．０６４９?Ｖ半波電勢知０．２８４Ｖ；其中無花粉樣品Ｍｎ＂Ｎｉ＊Ｏ（０：ｌ）的半波電勢均髙??于其他各加入花粉的樣品。因此可知，花粉的加入在一定程度上提高了樣品的??ＯＲＲ電化學性能。而在各添加花粉的樣品中Ｍｎ＞Ｎｉ￣Ｏ（０．２５：ｌ）起始電壓為－０．０５８?Ｖ，??半波電勢為－０．２４５?Ｖ，－０．２?Ｖ處的電流密度為－１．５２?ｍＡ／ｃｍ？，均優(yōu)于其他樣品。由??表３－１各樣品的各種綜合數(shù)據(jù)可總結(jié)如下規(guī)律，即隨著花粉量的由無到有的増化，??樣品的ＯＲＲ活性逐漸變好，在ＭｉｖＮｉ＂Ｏ（０．２５：ｌ）時達到最優(yōu)活性，當花粉量由此??繼續(xù)増加，活性逐漸變差。??由上述的分析可知，各比例的花粉樣品中，樣品Ｍｎ＞Ｎｉ＞Ｏ（０．２５：ｌ）的ＯＲＲ催??化活性最好

?１．０??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?（Ｖ?ｖｓ．?Ａｇ／ＡｇＣＩ）??圖３＞ｎ各樣品在０．１?Ｍ?ＫＯＨ飽巧氮氣溶液中１６００?ｒｐｍ下的ＯＥＲ活性數(shù)據(jù)??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１１?Ｔｈｅ?ＯＥＲ?ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ?ｏｆ?化ｅ?ｓａｍｐｌｅｓ?泌?Ｎ２＊ｓａｔｕｒａｔｅｄ?０．１?Ｍ?ＫＯＨ??ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?ａｔ?１６００?ｒｐｍ??３６??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰-空氣電池正極催化劑研究進展[J]. 李月艷,王莉,何向明,金云學,李建軍.  電池工業(yè). 2014(03)
[2]過渡金屬氧化物用作鋰空氣電池催化劑[J]. 任現(xiàn)平,劉桂成,徐國峰,李建玲.  電池. 2014(01)
[3]可充鋰空氣電池多孔納米催化劑[J]. 程方益,陳軍.  化學學報. 2013(04)
[4]A novel Co（phen）2/C catalyst for the oxygen electrode in rechargeable lithium air batteries[J]. WANG Hong, LIAO XiaoZhen * , JIANG QiZhong, YANG XiaoWei, HE YuShi & Ma ZiFeng * Institute of Electrochemical and Energy Technology, Department of Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.  Chinese Science Bulletin. 2012(16)
[5]不同倍性西瓜花粉形態(tài)觀察[J]. 劉文革,王鳴,閻志紅.  園藝學報. 2003(03)



本文編號：3227505