泡沫镍支架表面Ni基纳米层的原位形成及其电化学性能
发布时间：2021-04-01 11:17
直接甲醇燃料电池（DMFC）具有结构简单、高效、高能量密度、燃料储运及补充方便等优点,特别适用于便携式移动电源,可用于多个领域,多年来一直是燃料电池的研发重点。但是,其在商业化应用上还存在着如下缺点:高成本,耐久性较差,阳极材料活性不高,因此开发新型催化电极材料的研究非常具有意义。本文的目的在于为开发价格低廉、催化活性高、稳定性好的直接甲醇燃料电池用阳极电极材料提供新的思路和方法,为直接甲醇燃料电池和电容材料的实用推广,为复合催化电极的研制和开发提供一定的实验基础。主要研究内容和结果如下:（1）采用水热法在镍支架上原位制备Ni（OH）2纳米结构,研究了水热工艺因素对于生长的纳米Ni（OH）2结构的影响以及其生长机理。以多种Ni（OH）2纳米片@泡沫镍支架作为阳极电极用于甲醇电催化,探究工艺条件对甲醇催化氧化性能的影响。水热150℃保温12 h,0.2 M NaOH溶液条件下得到的电极具有较高的甲醇催化氧化活性和稳定性以及优异的抗中间产物中毒性能。（2）采用了水热合成和热扩渗结合的方法在三维多孔镍支架上制备了Ni-Ti-O纳米片阵列。三维多孔Ni支架上生长的Ni-Ti-O纳米片物相组成为...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接甲醇燃料电池工作原理
阳极材料中活性物质的载体。Qi[57]等在泡沫铜上沉积了 Ni ，以泡沫铜作为基底可以在太阳能转化的时候增加导热效率铜支架上原位制备出了鳞片状的 CuCl 用作于锂离子电池的阳极氧化法（NaCl 溶液体系下），随后是 CuCl 快速沉积在片状的 CuCl 纳米结构。等通过射频磁控溅射法在泡沫铜上沉积非晶硅薄膜，并应用材料。当沉积温度为 400℃时，硅膜层上出现凝聚颗粒，而硅原子的阻碍使得膜层不均匀，沉积温度在 300℃时，硅粒比较细小，电极具有最佳性能，30 个循环后可以达到约 20]等采用 CVD 法在泡沫铜上沉积了 Si 纳米线阵列（如图 1处理：将泡沫铜在 1.0 M H2SO4溶液中超声处理 5 min，然后在 CVD 腔体中，沉积温度为 650℃，氛围为 H2和 SiH4得到新型 Si 纳米线阵列（n-SNWAs）；同时，在铜片上也得到传统的 Si 纳米线阵列（c-SNWAs）用作性能对比。
仪（XRD） MAX 2550/PC 型 日本 R电镜（SEM） HitachiS-4700(II) 型 日本日工作站 CHI760D 上海辰华微镜（TEM） Tecnai G2 F30 型 荷兰帕高温炉 XMX 1600 上海原越工作站AutoLab PGSTAT 30P/GModel 273A美电子能谱仪 Kratos AXIS Ultra DLD 日本岛程艺过程如图 2.1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Development of Cu foam-based Ni catalyst for solar thermal reforming of methane with carbon dioxide[J]. Jianzhong Qi,Yanping Sun,Zongli Xie,Mike Collins,Hao Du,Tianying Xiong. Journal of Energy Chemistry. 2015(06)
[2]纳米多孔铜制备及其电化学性能研究[J]. 王莹,梁淑华,杨卿. 稀有金属材料与工程. 2014(05)
[3]高比容纳米Ni（OH）2的制备及其电化学电容性能[J]. 刘亚威,赵雯雯,张昌远,黄祥平,毛峰,杨学林. 材料科学与工程学报. 2012(04)
[4]Ni/LaNi5多孔复合电极的制备及其析氢电催化性能[J]. 张艺,王森林,李彩彩. 稀有金属材料与工程. 2012(03)
[5]碱性条件下M/C（M=Pt,Pd,Ni,Ag,Au）对甲醇氧化电催化活性的对比研究[J]. 刘世斌,韩兵,张忠林,段东红,郝晓刚. 稀有金属材料与工程. 2011(08)
[6]超声波沉淀法制备Y掺杂纳米多相Ni（OH）2及其性能研究[J]. 周焯均,朱燕娟,张仲举,叶贤聪,伍尚改,郑汉忠,林晓然,包杰. 稀有金属材料与工程. 2011(07)
本文编号：3113242
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接甲醇燃料电池工作原理
阳极材料中活性物质的载体。Qi[57]等在泡沫铜上沉积了 Ni ，以泡沫铜作为基底可以在太阳能转化的时候增加导热效率铜支架上原位制备出了鳞片状的 CuCl 用作于锂离子电池的阳极氧化法（NaCl 溶液体系下），随后是 CuCl 快速沉积在片状的 CuCl 纳米结构。等通过射频磁控溅射法在泡沫铜上沉积非晶硅薄膜，并应用材料。当沉积温度为 400℃时，硅膜层上出现凝聚颗粒，而硅原子的阻碍使得膜层不均匀，沉积温度在 300℃时，硅粒比较细小，电极具有最佳性能，30 个循环后可以达到约 20]等采用 CVD 法在泡沫铜上沉积了 Si 纳米线阵列（如图 1处理：将泡沫铜在 1.0 M H2SO4溶液中超声处理 5 min，然后在 CVD 腔体中，沉积温度为 650℃，氛围为 H2和 SiH4得到新型 Si 纳米线阵列（n-SNWAs）；同时，在铜片上也得到传统的 Si 纳米线阵列（c-SNWAs）用作性能对比。
仪（XRD） MAX 2550/PC 型 日本 R电镜（SEM） HitachiS-4700(II) 型 日本日工作站 CHI760D 上海辰华微镜（TEM） Tecnai G2 F30 型 荷兰帕高温炉 XMX 1600 上海原越工作站AutoLab PGSTAT 30P/GModel 273A美电子能谱仪 Kratos AXIS Ultra DLD 日本岛程艺过程如图 2.1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Development of Cu foam-based Ni catalyst for solar thermal reforming of methane with carbon dioxide[J]. Jianzhong Qi,Yanping Sun,Zongli Xie,Mike Collins,Hao Du,Tianying Xiong. Journal of Energy Chemistry. 2015(06)
[2]纳米多孔铜制备及其电化学性能研究[J]. 王莹,梁淑华,杨卿. 稀有金属材料与工程. 2014(05)
[3]高比容纳米Ni（OH）2的制备及其电化学电容性能[J]. 刘亚威,赵雯雯,张昌远,黄祥平,毛峰,杨学林. 材料科学与工程学报. 2012(04)
[4]Ni/LaNi5多孔复合电极的制备及其析氢电催化性能[J]. 张艺,王森林,李彩彩. 稀有金属材料与工程. 2012(03)
[5]碱性条件下M/C（M=Pt,Pd,Ni,Ag,Au）对甲醇氧化电催化活性的对比研究[J]. 刘世斌,韩兵,张忠林,段东红,郝晓刚. 稀有金属材料与工程. 2011(08)
[6]超声波沉淀法制备Y掺杂纳米多相Ni（OH）2及其性能研究[J]. 周焯均,朱燕娟,张仲举,叶贤聪,伍尚改,郑汉忠,林晓然,包杰. 稀有金属材料与工程. 2011(07)
本文编号：3113242
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