文档介绍：天津大学
硕士学位论文
铝空气燃料电池氧电极催化剂材料的研究—纳米MnO<,2>催化剂
的研究
姓名:房振乾
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:刘文西
20030101
一纳米捍呋恋难芯铝空气燃料电池氧电极催化剂材料的研究摘要⒛擅譓呋良尤肓坑肴嗥謇┥⒀醯缂ǖ缁阅芄叵档难电化学性能的关系,从而提高纳米催化剂的电催化活性,进一步提高氧米催化剂方法,无需溶剂,产率高,反应选择性好具有不污染环境等优制备纳米蚆捎靡宜崦逃氩菟岱从Γ恢票改擅譨型采用乙本文采用控制电流的稳态电流一电位极化曲线来考察所制备的纳米实验结果表明相同条件下纳米蚆呋恋拇呋钚悦飨源笥谀电极的电化学性能亦不同。纳米蚆呋恋淖罴鸭尤肓课叭%本文深入系统地研究了以下三方面的问题⒛擅注颉催化剂的优化制备工艺;⒛擅譓呋劣胙趸乖牡绱呋钚怨叵档难芯浚究。探讨纳米在氧电极中的催化剂作用机理,进一步认识纳米的晶型、氧电极制备工艺、纳米催化剂的加入量和三相气体扩散氧电极电极的电化学性能。主要研究工作如下:通过对几种不同制备方法的综合比较,发现室温或低温固相反应合成纳酸锰与高锰酸钾反应。催化剂材料的催化活性以及三相气体扩散氧电极的电化学性能。米蚆凸ひ档缃舛趸獭R虼耍擅譟型作为一种新型氧电极催化剂用于铝空气燃料电池中是可行的。研究表明纳米蚆呋恋募尤肓坎煌聘鞯娜嗥謇┥⒀此时,三相气体扩散氧电极的开路电位高,电流电位极化曲线变化比较平缓,催化剂对氧还原的电催化活性好。实验发现:纳米蚆呋恋纳秆∧渴运票傅娜嗥謇┥⒀电极的电化学性能有很大的影响。可秆〉哪擅譾型催化剂的性能点,是一种简便易行的方法。最好。
在实验的基础上,本文认为由于纳米材料本身所具有的量子尺寸效应、表面效应及量子隧道效应等纳米特性,使得其在氧还原的电催化应用中展现出许多常规粒子所不具有的特殊性质。尤其纳米蚆τ糜诼量掌关键词:铝空气燃料电池,氧电极,纳米蚆呋粒绱呋燃料电池中,对氧的催化还原具有很高的催化活性。摘要
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签字日期:徽鲫/声日学位论文作者签名:岛口研阋浊┳秩掌冢矿,三年/拢日扬呵朊锄独创性声明学位论文版权使用授权书经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得盘注盎堂或其他教育机构的本学位论文作者完全了解墨壅盘翌定。特授权苤洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进签字日期:三矿阷月/本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献有关保留、使用学位论文的规C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学位论文作者签名导师签名
第一章绪论§金属/空气燃料电池研究概况§.鹗艨掌剂系绯丶蚪空气燃料电池则不同,只有金属阳极作为燃料贮存能量,其阴极是能量转换剂系绯厥且缘缂ǖ缥唤细旱慕鹗羧缑尽⒙痢⑿俊⒏簟⑻茸负极,以空气·的氧或纯氧作正极的活性物质。电液一般采用碱性或中性的电解质水溶液。一般电池中的能量是贮存在它的两个电极材料内的。而金属装置,利用它柬吸取空气中氧气,总反应相当于燃烧反应,但这罩把化学能电解质采用氯化铵水溶液,制成了第一个微酸性的锌/空气燃料电池。它的结构和外形与锌锰干电池相似,但电池容量要高出一倍以上,这种电池性能得到了又一次突破。年美国发展了用聚四氟乙烯做粘结剂的薄型气之间,最高的放电电流密度可达到辏腥私鲜电极加以改进,加上一层聚四氟乙烯制成的防水透气膜“钩闪斯潭ǚ从Σ的气体扩散电极,使电极能在常压下工作。此时该类电极在空气中以诺/溶液作电解液ぷ魇倜。到二二十;土转化为电能。因此这类电池既是贮能工具,又是一种燃料电池。对于会属空气燃料电池,研究最早的是中性锌空气燃料电池。早在年,麦歇,以锌片作为阳极,采用活性炭和少量铂作为空气阴极的次世界大战时已开始生产,但由于受到电极负载小的限制,放电电流密度只能达到/当时法国曾将它应用于铁路及邮电通讯电源。二十世纪五十年代米,由于常温燃料电池研究的迅速发展,获得了高性能的气体屯极。从而为高性能的金属/空气燃料电池的发展创造了条件,使其体扩散电极新工艺“。之后,就取代了其它的气体电极。,高效率的金属/空气燃料电池靠已经进入工业生产阶段,在许多方面,得到了卓有成效的应用,向人们展示了这类电池的广泛发展前途。金属空气燃料电池的工作原理如图所示。以锌/空气燃料电池为例,电池表达式为:金属空载体,在第第章绪论//.