高效的能源存儲和轉(zhuǎn)換可以減少化石燃料的使用,進(jìn)而滿足整個社會可持續(xù)發(fā)展的需求,相關(guān)技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前人類最主要的挑戰(zhàn)之一。氫能具有的高熱焓和環(huán)境友好型的特點,這使得其滿足未來社會能源的需求,電催化析氫(HER)過程可以不放出二氧化碳,被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)和便捷的一種產(chǎn)氫手段。同時,在眾多基于氫能的能源轉(zhuǎn)換器件中,比如氫燃料電池,它的工作效率主要是由其陰極的氧還原反應(yīng)(ORR)所決定。目前,鉑基催材料是HER和ORR的商業(yè)催化劑,但是它們昂貴、儲量少、弱的循環(huán)穩(wěn)定性都嚴(yán)重制約其大規(guī)模的使用。因此,探尋具有高活性和穩(wěn)定性的非貴金屬HER和ORR催化劑仍然是目前的一個重要挑戰(zhàn)。碳化鎢材料因為碳嵌入鎢晶格中使得其具有類鉑的d電子結(jié)構(gòu),因此被認(rèn)為在HER和ORR反應(yīng)中具有取代貴金屬Pt的潛能。但是在實際的堿性電解液中測試時,它們并沒有表現(xiàn)出可觀的類鉑催化性能,這主要是由于鎢活性位點在電催化反應(yīng)中與HER和ORR中間產(chǎn)物(H*,OH*,O*和OOH*)之間較強的相互作用引起的催化劑中毒,特別是其中的含氧中間產(chǎn)物會逐漸導(dǎo)致活性位點鎢向氧化鎢(WxOy)轉(zhuǎn)變,極大地?fù)p害催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性。因此,本文的工...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１人工制氫的主要途徑趨勢預(yù)測圖［５］??

?實現(xiàn)社區(qū)供氫、區(qū)域供氫和氫基站大規(guī)模建設(shè)的時候，ＨＥＲ的優(yōu)勢也就最大程??度釋放出來了。據(jù)統(tǒng)計，到２１００年，ＨＥＲ將會占到整個人工制氫的５０％，因此，??目前大力開展ＨＥＲ制氫的基礎(chǔ)研究具有很好的學(xué)術(shù)和市場前景［４］。??１００１?ａ電解水產(chǎn)復(fù)?ｕ工業(yè)尾氣制？??？天然氣／甲....

圖１．２未來十年我國氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃［７１??ＥＲＲ

?：加氫站達(dá)到千座?：??：?１〇〇???－黽？綠：??：氫能燃料電池汽車技：：術(shù)的推廣應(yīng)用?：??？術(shù)規(guī)�；痉哆\行？?：?？??：?：Ｉ萬臺燃料電池商用車：??？ＦＣ商用車規(guī)模商業(yè)化？：規(guī)�；痉哆\行?：??■?ＦＣ乘用市場啟動．：啟動燃料電池乘用車：??：ＦＣ客車５０００輛....

圖１．３酸堿環(huán)境中電解水產(chǎn)氫的分步反應(yīng)示意圖Ｗ??

??步吸附的Ｈ＊的另一種脫附的方式，無論酸堿性，都是兩個相鄰的活性位點上吸??附的Ｈ＊直接耦合脫附形成Ｈ２。??Ｈ?■??Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?Ｐｔ（ｌｌｌ）??ｍ?①?Ｓ＿＾?Ｉ??ｉ?⑧０ｈ＊??ｈ２ｏ?ｈ３ｏ＋?）?｜?〔?Ｈ２〇?〇Ｈ??Ｈ２〇＾ｙ＼ｊ￡Ｌ＾?ｈ２?ＪｓＬＪ....

圖１．?４?（ａ）不同化學(xué)計量比和晶相的硼化鉬ＸＲＤ圖ｌ１１］，（ｂ）不同晶相硼化鉬的ＨＥＲ極化??曲線（ＬＳＶ）【１１］，?（ｃ）典型ＭｏＢ的ＸＲＤ圖丨１２】，（ｄ）?ＭｏＢ和ＭｏＢ／ｇ－Ｃ３Ｎ４的ＨＥＲ極化曲??線［１２］??

＆?’微?ｂ?卞一??１羞ｕ篇上／?：暴??＇ｉ?．ｉ．纖－１／?／Ｉ７??２０?２５?３０上二ｇ?５０?５５?及６?＾ｉ（ｖＡ）?００??Ｃ?ＭｏＢ?（ＰＤＦ：?Ｓｉ－０９４０）?＾?°?＊??ＭｏＢ?／ｚ５？＊？？？??Ｉ?＿?ｒ：．??￣?Ｉ?／?ｊ??ＬＪ＿４＾－１?１?....

本文編號：3933667