铜基非晶合金用于醇类燃料电池阳极性能研究

发布时间：2022-08-04 13:02

　　直接醇类燃料电池由于可以提供十分高的能量密度成为燃料电池中的佼佼者。燃料及催化剂是影响其性能及能量转换的主要因素,所以,改善现使用Pt基催化剂所存在问题也是重中之重。本文试验样品采用CuZrA1Y非晶合金条带作催化剂,通过改变腐蚀活化液及腐蚀条件优化催化剂性能获得最优腐蚀活化后的催化剂样品。利用扫描电子显微镜、电化学工作站对样品的微观结构、形貌,和活化性进行了系统的表征,结果如下:研究了活化CuZrA1Y非晶合金条带样品催化剂的最优腐蚀液,结果表明,HF腐蚀液活化效果最好;HNO₃腐蚀液活化效果最差。研究了活化CuZrA1Y非晶合金条带样品催化剂的最优腐蚀液腐蚀条件,结果表明,选定HF腐蚀液,腐蚀时间75s,腐蚀温度50℃,腐蚀液浓度0.06mol/L时活化效果最佳。研究了各腐蚀液最优腐蚀条件下的样品形貌,结果表明,经HF腐蚀活化后的样品表面出现均匀的腐蚀坑且伴有部分细小的腐蚀裂纹,活化效果较好;HCl、H₂SO₄、HNO₃腐蚀活化后的样品大部分有很大程度的腐蚀产物团聚现象,且腐蚀形貌不均匀。研究了... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶合金的研究现状
        1.1.1 非晶合金简介
        1.1.2 非晶合金催化性能的应用
    1.2 直接醇类燃料电池(DAFC)
        1.2.1 直接醇类燃料电池(DAFC)简介
        1.2.2 直接醇类燃料电池(DAFC)工作机理
    1.3 直接醇类燃料电池(DAFC)阳极催化剂研究进展
        1.3.1 二元Pt基催化剂
        1.3.2 三元Pt基催化剂
        1.3.3 四元Pt基催化剂
        1.3.4 其他
    1.4 本论文的目的和研究内容
第2章 材料与检测方法实验
    2.1 实验材料与药品
    2.2 实验过程
        2.2.1 非晶条带的制备
        2.2.2 非晶条带的腐蚀
        2.2.3 腐蚀后CuZrAlY非晶条带表面形貌
        2.2.4 电解质溶液对CuZrAlY非晶条带的影响
        2.2.5 CuZrAlY非晶条带催化剂重复性实验
    2.3 CuZrAlY非晶条带催化剂结构与性能表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)测试
        2.3.2 表面形貌表征
        2.3.3 循环伏安曲线(CV)
        2.3.4 计时电流曲线(CA)
        2.3.5 电化学阻抗谱(EIS)
第3章 活化腐蚀液对CuZrAlY非晶合金电催化性能影响
    3.1 HF腐蚀液腐蚀参数对样品电催化氧化性能影响
        3.1.1 腐蚀时间的影响
        3.1.2 腐蚀温度的影响
        3.1.3 腐蚀液浓度的影响
    3.2 HCl腐蚀液腐蚀参数对样品电催化氧化性能影响
        3.2.1 腐蚀时间的影响
        3.2.2 腐蚀温度的影响
        3.2.3 腐蚀液浓度的影响
    3.3 H_2SO_4 腐蚀液腐蚀参数对样品电催化氧化性能影响
        3.3.1 腐蚀时间的影响
        3.3.2 腐蚀温度的影响
        3.3.3 腐蚀液浓度的影响
    3.4 HNO_3 腐蚀液腐蚀参数对样品电催化氧化性能影响
        3.4.1 腐蚀时间的影响
        3.4.2 腐蚀温度的影响
        3.4.3 腐蚀液浓度的影响
    3.5 四种腐蚀液对催化剂性能影响对比
        3.5.1 电化学实验与表面形貌
    3.6 小结
第4章 电解质溶液对CuZrAlY非晶条带样品电催化氧化性能研究
    4.1 酸碱介质及浓度对CuZrAlY非晶条带样品电催化氧化性能影响
    4.2 醇类型及浓度对CuZrAlY非晶条带样品电催化氧化性能影响
    4.3 小结
第5章 CuZrAlY非晶条带样品催化剂电催化氧化性能重复性研究
第6章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3669590