燃料電池由于其較高能量轉(zhuǎn)化效率、環(huán)境友好、噪音小等優(yōu)點(diǎn)受到人們的關(guān)注。在整個(gè)燃料電池反應(yīng)中,燃料電池負(fù)極發(fā)生的氧還原反應(yīng)是制約燃料電池性能的最重要因素。因?yàn)樵跊]有催化劑條件下,氧還原反應(yīng)非常緩慢,因此尋找高效的氧還原催化劑十分重要。目前鉑被認(rèn)為是燃料電池最佳的負(fù)極材料,然而鉑的成本高昂、地球蘊(yùn)藏小和耐甲醇性能差等弊端制約了其大規(guī)模應(yīng)用。因此尋找一種新型高效且價(jià)格低廉的催化劑來取代鉑材料,成為燃料電池商業(yè)化使用最關(guān)鍵的因素。大量的探索發(fā)現(xiàn)過渡金屬離子或非金屬雜原子摻雜碳?xì)饽z擁有較好的電催化氧還原性能和較好的耐甲醇性能,其有望取代鉑材料成為新的氧還原催化劑。本論文在深入研究了國內(nèi)外碳?xì)饽牧习l(fā)展的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)目前碳?xì)饽z作為氧還原反應(yīng)催化材料的研究主要集中在:石墨烯氣凝膠,甲醛樹脂氣凝膠,高分子水凝膠等等,但是這些凝膠的制備存在著很多缺點(diǎn),比如石墨烯氣凝膠制備需要180℃水熱十幾個(gè)小時(shí),這極大的浪費(fèi)能源。甲醛樹脂氣凝膠的制備時(shí)間太長,少則幾日,多則一周,同時(shí)甲醛是有毒容易揮發(fā)污染環(huán)境。高分子水凝膠的制備過程十分繁瑣,需要引發(fā)劑、交聯(lián)劑、氧化劑等等。這些缺點(diǎn)都極大的限制了它們在氧還原方面的... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

在z飽和的0.5MHz8O,電解液中的電化學(xué)測量結(jié)果:(aBN-CA-800.BN-CA-900,

１０００．??我們通過測試了樣品的氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探宄樣品的比表面積和孔??徑大小分布。圖３－３?（ａ－ｃ）所示產(chǎn)物ＳＮ－ＧＡ－８００和ＳＮ－ＧＡ－９００的氮?dú)馕摳降??溫曲線符合ＩＶ（ａ）型等溫線，并且等溫線存在明顯的Ｈ３滯后環(huán)，說明材料的孔徑??以介孔為主，然而ＳＮ－ＧＡ－１０００的氮?dú)馕摳降葴厍�符合ＩＶ（ｂ）型等溫線，表明??材料孔徑主要是介孔為主。隨著煅燒溫度的提高，樣品的比表面積也同樣增大??（４２４．５?ｍ２－ｇ＼?７３４．９心古１和１２２６．２?ｎ＾ｇ—１）。不同溫度的樣品孔徑分布如圖３－３??（ｄ－ｆ）所示，通過圖可以看出三個(gè)產(chǎn)物的孔徑是以介孔為主。ＳＮ－ＧＡ－１０００的比??表面積并是最大的，其催化氧還原性能是最好的，這說明比表面積是影響催化氧??還原性能的重要因素，高的比表面積有利于氧氣的吸附和活性位點(diǎn)的暴露［２Ｇ，４Ｑ１。??３．３．３產(chǎn)物電化學(xué)性能分析??ａｈ?ｂｈ???—?＾?ｃ???．??ｆｔ．?—Ｓ＼＾；Ａ－Ｓ８＜｝?？Ｉ?—ｂ?ｉ?Ｍ?Ｋ〇ｉ，?．．?—ａ

為了深入探宄樣品在酸性條件下的性能，我們將電解質(zhì)溶液換成０．５?Ｍ??Ｈ２Ｓ０４，如圖４－５?（ａ）所示，ＣｏＮ－ＣＡ－９００擁有較高的極限擴(kuò)散電流和較正的起??始點(diǎn)位相比于其它不同溫度的樣品，但是和Ｐｔ／Ｃ依然存在較大的差距。如圖４－５??（ｂ－ｃ）所示，當(dāng)電解液加入甲醇后，我們的樣品的極化曲線沒有出現(xiàn)明顯的衰??減，表明我們的材料在酸性條件下具備較好的抗甲醇性能。然而當(dāng)Ｐｔ／Ｃ的電解??液中加入甲醇后，Ｐｔ／Ｃ的極化曲線發(fā)生了較大的變化，意味其受甲醇影響比較大??［４９］。同時(shí)我們進(jìn)行了加速耐久性實(shí)驗(yàn)（ＡＤＴ）來測試ＣｏＮ－ＣＡ－９００的穩(wěn)定性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 侯明,衣寶廉.  電化學(xué). 2012(01)

博士論文
[1]Fe-N/C氧還原電催化劑的設(shè)計(jì)制備及性能研究[D]. 楊正坤.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]非鉑類高效氧還原催化劑設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 張雙雙.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2017
[3]氮摻雜碳納米片的制備及其在酸堿介質(zhì)中氧還原催化性能[D]. 趙秋萍.蘭州理工大學(xué) 2016
[4]碳基非貴金屬氧還原催化劑的制備、性能及機(jī)理研究[D]. 鐘國玉.華南理工大學(xué) 2016
[5]燃料電池電極反應(yīng)機(jī)理及低鉑催化劑的研究[D]. 駱明川.北京化工大學(xué) 2016
[6]M-Nx/C類非貴金屬氧還原催化材料的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D]. 周學(xué)俊.東華大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3250974