电极结构设计及其在气体参与电化学反应中的应用

发布时间：2023-05-12 22:08

　　随着社会的发展和人类的进步,人类的生产越来越离不开煤、石油等化工原料。然而这些原料属于不可再生资源,大量的燃烧产生的废气对环境造成了破坏,因此发展清洁、可再生的能源转化技术受到了人们广泛的关注。先进的清洁能源转化技术包括燃料电池、电解水、金属-空气电池以及CO2还原等是现在研究的热点。氢能作为清洁能源,因其能量密度大、来源广成为人们的研究热点。电解水制氢技术是现在比较成熟的技术,在电解水过程中催化剂可以有效降低活化能,提高催化效率。贵金属基催化剂以其优异的催化性能和良好的稳定性受到广泛应用。然而贵金属材料在自然界中储量少,使用成本高,这都成为制约大规模电解水制氢技术发展的一大难题和桎梏。在电解水制氢外,其他能源转换领域的发展也受制于贵金属材料的储量有限和成本高昂的问题。碱性燃料电池是以高浓度氢氧化钾为电解质的能源转换器件,具有启动快、效率高、功率密度高、可以在常温常压下工作等优点的电化学装置。在碱性燃料电池中,阴极发生的氧气还原反应(ORR)是影响电池性能的重要因素。为了提高电化学反应活性,一方面可以寻找更高效的、可替代Pt的催化剂,另一方面可以在不改变Pt基催化剂负载量的情况下增加电...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 清洁能源利用与转化技术简介
        1.2.1 水电解技术
        1.2.2 燃料电池
    1.3 结构电极研究进展
        1.3.1 催化剂结构研究
        1.3.2 电极表面结构研究
    1.4 本论文的研究目的、意义和内容
        1.4.1 论文选题的目的和意义
        1.4.2 论文的研究工作与内容
第二章 蜂窝电极的制作及其电催化氧气还原性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂及设备
        2.2.1 实验主要试剂
        2.2.2 实验主要设备
    2.3 合成与测试方法
        2.3.1 蜂窝电极的制备
        2.3.2 Pt/C电极和GDL电极制备
        2.3.3 材料结构表征方法
        2.3.4 材料的电化学测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 材料表征结果
        2.4.2 电化学测试结果
    2.5 冷冻旋涂装置的设计及应用
        2.5.1 冷冻旋涂装置的设计及实验步骤
        2.5.2 不同转速下薄膜形貌
    2.6 本章小结
第三章 镍-钼-铁合金的制备及其析氢-析氧性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及设备
        3.2.1 实验主要试剂
        3.2.2 实验主要设备
    3.3 合成与测试方法
        3.3.1 合成方法
        3.3.2 材料结构表征方法
        3.3.3 材料的电化学测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 材料表征结果
        3.4.2 电化学测试结果
    3.5 小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及已发表的学术论文
作者及导师简介
附件



本文编号：3814727