脱合金+蒸汽磷/硫化法构筑Ni、Co和Fe基化合物电极材料及其催化性能研究

发布时间：2021-06-12 22:42

　　当今世界经济高速发展,能源消耗日益增大,同时造成的环境污染问题也日趋严重,因此,开发清洁、安全、高效、经济的可再生能源是今后科学研究的发展方向。近年来,许多环境友好型能量储存载体得到了迅猛发展,如电解水制氢、燃料电池和金属-空气电池。为了提高其内部涉及到的反应过程速率,高效而又稳定的催化剂是必不可少的。目前最好的催化剂材料主要以贵金属为主,但价格昂贵、储量有限导致其无法推广。本论文通过真空熔炼法、快速凝固技术、脱合金化和磷/硫化处理,设计出高效、廉价的电催化剂来降低析氢、析氧或氧还原反应过程中的能量势垒,以提高自供电电解水的效率。主要研究内容如下:（1）采用真空感应熔炼炉制备Al₈₅Ni₁₅二元合金,在一定浓度的NaOH溶液中对牺牲组元Al进行溶解处理（脱合金化）,通过调控脱合金化时间（20、40、60 min）可得到不同孔道尺寸的自支撑纳米多孔Ni（Al）前驱体。将该多孔产物置于磷蒸汽中进行高温退火处理,最终在多孔孔道表面生长出纳米片状结构。X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学测试结果表明,脱合金化时间为40 min时,形... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

电解水制氢装置示意图

太原理工大学博士研究生学位论文降低电解水所需的能量，从而提高析氢效率。电池池（Fuel Cell）的诞生引起社会各界的广泛关注，迄今已有近两是一种将储存在燃料和氧化剂当中的化学能直接转换成电能的绿-2 所示。故只要源源不断地为系统提供燃料，燃料电池便可以持高、燃料范围广、污染小、噪音低等优点。

太原理工大学博士研究生学位论文，人们根据阳极金属材料的不同，将其分为锌-空、锂-空气电池和铁-空气电池。其中，锌-空气电池具本低等优点，是目前探索较多的一类空气电池。与密度和更高的循环寿命；与商业化镍-镉电池相比，且充电时间显著缩短。以锌-空气电池为例，其系金属锌电极、碱性或中性电解液和阴极空气扩散电集流体（镍网或泡沫镍）和防水透气膜压制而成。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]SiO2阶层多孔结构搭建及块体材料制备机理[J]. 郭兴忠,丁力,于欢,单加琪,杨辉.  物理化学学报. 2016(07)
[3]分级多孔γ-Al2O3空心微球微波水热法制备及其对刚果红的快速吸附（英文）[J]. 聂龙辉,谭侨,朱玮,魏琪,林志奎.  物理化学学报. 2015(09)
[4]制氢技术研究进展[J]. 李冬燕.  河北化工. 2008(04)
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本文编号：3226431