隨著傳統(tǒng)化石燃料的減少和碳排放的積累,清潔可再生的氫氣被認為是未來的下一代主要能源載體。經(jīng)濟和大規(guī)模生產(chǎn)氫氣是實現(xiàn)所謂的氫經(jīng)濟的先決條件。為制備廉價高效的電催化劑,現(xiàn)階段大多圍繞在可降低能量消耗和提高電解效率的過渡金屬化合物催化劑。目前,以下幾條途徑可以有效大幅降低電解水所需能壘:通過材料層面調(diào)節(jié)本征電催化性能;用所需能量較低的半反應(yīng)替換原有反應(yīng)以降低體系所需能量。因此,尋找和開發(fā)有效的降低能量消耗和提高電解效率的途徑及催化劑則尤為重要。本文主要以鈷基催化劑為核心,探究過渡金屬化合物催化劑在電催化電解水體系中的應(yīng)用;并通過材料和反應(yīng)兩方面入手,探究得到降低電解水所需電勢的普適性方法。1、電沉積法,尤其是金屬含氧酸陰離子的陰極還原,是一種廣泛使用的構(gòu)建自支撐催化劑的策略。電沉積法具有高效活性位點利用率和簡單的制造工藝的優(yōu)點。我們開發(fā)了一步電沉積法來合成CoV（氫）氧化物作為高活性,低成本的的自支撐OER催化劑。憑借3D互連納米片結(jié)構(gòu)和鈷原子與釩原子之間的強電子協(xié)同效應(yīng),其OER反應(yīng)過程中僅需345 mV過電位即可達到100 mA cm^-2的電流密度。2、具有足夠的空... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Pourbaix圖（電位-pH）(a)鎳基體系；(b)鈷基體系；(c)鐵基體系；(d)錳基體系

(a-e)將所選有機物氧化成增值產(chǎn)物及其在1.0MKOH（BA，芐醇；FFA，糠

電沉積法制備鈷基（氫）氧化物的示意圖


本文編號：3289820