電催化反應對很多可再生能源技術(shù)至關(guān)重要,例如用于能量轉(zhuǎn)換和儲存的燃料電池、金屬-空氣電池,以及產(chǎn)生高純氫能的電解水技術(shù)等。這些能量裝置/體系發(fā)生的反應主要是氧還原反應（ORR）、析氧反應（OER）和析氫反應（HER）,但是這些多步和多電子電化學反應通常具有較高的過電勢和緩慢的動力學,因此需要催化劑來降低反應能壘,降低過程能耗,提高能量轉(zhuǎn)化效率。目前被廣泛報道的性能優(yōu)異的催化劑大多是貴金屬材料（釕、銥、鉑及其氧化物等）,但由于貴金屬在地球含量的匱乏,限制了其在工業(yè)上的廣泛應用。另外,這些貴金屬催化劑還存在著易中毒、選擇性和穩(wěn)定性較差等一或多方面問題,進一步降低了其整體效用。理想的電催化劑應具有以下特點:易于制備,穩(wěn)定,成本低,并且最好具有雙功能或者多功能催化能力。同時具有產(chǎn)氧和氧還原雙功能的催化劑就可以大大簡化再生電池（再生金屬-空氣電池和再生燃料電池等）的生產(chǎn)工藝,促進高效的能量轉(zhuǎn)化和儲存�；谝陨戏治�,本論文設計了兩種具有優(yōu)異的ORR單功能和優(yōu)異ORR/OER雙功能性質(zhì)的鈷基催化劑。首先,利用熱解Co（OH）₂和三聚氰胺（HNO₃處理的）的... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
Chapter 1 Introduction
    1.1 The Energy Problem
    1.2 Hydrogen Economy
    1.3 Hydrogen Production
    1.4 Electrocatalysis
        1.4.1 Electrode kinetics
        1.4.2 Factors of Electrocatalysis
    1.5 Hydrogen Evolution Reaction
    1.6 Oxygen Evolution Reaction
    1.7 Oxygen Reduction Reaction
    1.8 Fuel Cells
        1.8.1 Types of Fuel Cells
        1.8.2 Possible Applications
        1.8.3 Catalysts in Fuel Cells
Chapter 2 Co_2P/Co@Nitrogen-doped carbon as High Performance ORR/OERBifunctional Electrocatalyst
    2.1 Introduction
    2.2 Experimental Procedure
    2.3 Results and Discussion
    2.4 Conclusions
Chapter 3 High-Valence-State Ni O/Co_3O_4 Nanoparticles on Nitrogen-Doped Carbon forOxygen Evolution at Low Overpotential
    3.1 Introduction
    3.2 Experimental Procedure
    3.3 Results and Discussion
    3.4 Characterizations
    3.5 Conclusions
Chapter 4 Conclusions and Future Perspectives
    4.1 Conclusions
    4.2 Outlook
Appendix
References
List of Published and Submitted Papers
Acknowledgement


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Homogeneously dispersed multimetal oxygen-evolving catalysts[J].   Science Foundation in China. 2016(03)



本文編號：3420564