燃料電池是一種將燃料及氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換裝置,其具有清潔高效的特點,受到了人們的廣泛關(guān)注。H₂O₂與NaBH₄作為兩種新型環(huán)境友好型燃料,與傳統(tǒng)H₂燃料相比具有安全性高、更易儲存運輸?shù)膬?yōu)點。電極材料作為電池的核心部件之一,對電池性能具有決定性作用。目前,以貴金屬為催化劑的電極材料展現(xiàn)了優(yōu)越的電化學(xué)性能,但由于其儲量有限、成本高等問題,嚴(yán)重限制了它的商業(yè)化應(yīng)用。為了解決這一難題,迫切需要制備出具有高催化活性的非貴金屬電極材料應(yīng)用于燃料電池。基于此,本文通過不同的方法制備了以過渡金屬Ni、Co為催化劑的電極材料用于催化H₂O₂與NaBH₄電氧化。具體內(nèi)容如下:通過電沉積法將Ni-SiO₂復(fù)合物負(fù)載于碳紙(CP)基體上形成Ni-SiO₂/CP電極,之后通過去合金法將部分SiO₂移除,形成具有三維(3D)多孔結(jié)構(gòu)的Ni-SiO₂/CP...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 燃料電池概述
    1.2 H₂O₂電氧化反應(yīng)研究進(jìn)展
    1.3 NaBH₄電氧化反應(yīng)研究進(jìn)展
    1.4 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
2 實驗部分
    2.1 實驗試劑與材料
    2.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.3 電極材料表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 X射線衍射儀(XRD)
        2.3.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.5 傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)
    2.4 電化學(xué)測試方法
        2.4.1 循環(huán)伏安測試(Cyclic Voltammetry)
        2.4.2 計時電流測試(CA)
    2.5 本章小結(jié)
3 Ni-SiO₂/CP(AD)電極的制備及其催化H₂O₂ 電氧化行為研究
    3.1 引言
    3.2 Ni-SiO₂/CP(AD)電極的制備
    3.3 Ni-SiO₂/CP(AD)電極的物理表征
    3.4 Ni-SiO₂/CP(AD)電極電催化行為研究
        3.4.1 CP,Ni/CP,Ni-SiO₂/CP(AD)電極催化性能的對比
        3.4.2 電沉積條件對Ni-SiO₂/CP(AD)電極催化性能的影響
        3.4.3 反應(yīng)條件對Ni-SiO₂/CP(AD)電極催化性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 Co-P/CF電極的制備及其催化Na BH₄電氧化行為研究
    4.1 引言
    4.2 Co-P/CF電極的制備
    4.3 Co-P/CF電極的物理表征
    4.4 Co-P/CF電極催化行為的研究
        4.4.1 CF,P/CF,Co/CF,Co-P/CF電極催化性能的對比
        4.4.2 電沉積條件對Co-P/CF電極催化性能的影響
        4.4.3 反應(yīng)條件對Co-P/CF電極催化性能的影響
        4.4.4 NaBH₄在Co-P/CF電極上的反應(yīng)機理
    4.5 本章小結(jié)
5 Co/NF(IS-RPB)電極的制備及其催化NaBH₄電氧化行為研究
    5.1 引言
    5.2 Co/NF(IS-RPB)電極的制備
    5.3 Co納米顆粒的粒徑表征
    5.4 Co/NF(IS-RPB)電極電催化行為研究
        5.4.1 NF,Co/NF(IS-RPB),Co/NF(TSR)電極催化性能的對比
        5.4.2 反應(yīng)條件對Co/NF(IS-RPB)電極催化性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3964291