氧化钴/泡沫镍电极的制备及电催化产氢性能研究

发布时间：2022-07-22 16:28

　　能源、信息和材料是当代社会的发展的三大基石,能源是人类活动的重要物质基础。人类对石油、煤和天然气等不可再生资源的利用,是推动经济发展的动力。但全球化石能源有限,可再生能源短缺,使得能源危机不断加剧。且化石燃料的使用会对环境产生极大的影响,因此开发可再生的、清洁的新能源和较高的储能器件迫在眉睫。其中氢能清洁、高效具有有较高的可持续性备受人们广泛关注。超级电容器由于其高的功率密度、较长的循环寿命也是研究人员们重点关注的方向。本篇文章采用水热法和电沉积法制备成本低、性能高的氧化钴/泡沫镍（CoO/NF）电极材料,并对其组成结构、电催化产氢性能和电容性能进行分析和研究,主要包括以下两个部分:1、采用水热法制备具有催化产氢和电容双性能的氧化钴/泡沫镍（CoO/NF）电极,通过调控硝酸钴浓度、反应时间以及反应温度研究浓度、时间和温度对CoO/NF电极电化学性能的影响。通过扫描电子显微镜、红外等表征仪器对样品的形貌和组成进行表征。在三电极体系,碱性电解液中对电极进行线性扫描伏安曲线（LSV）、恒电位曲线和交流阻抗（EIS）的测试,研究其催化产氢性能。通过循环伏安（CV）和恒电流充放电（CP）测试,研... 

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 前言
    1.2 电解水制氢的发展
        1.2.1 电解水制氢的分类
        1.2.2 电解水制氢的反应机理
        1.2.3 电解水制氢测试参数
    1.3 超级电容器
        1.3.1 超级电容器的概况
        1.3.2 超级电容器的分类
    1.4 氧化钴化合物的研究现状
        1.4.1 氧化钴化合物简介
        1.4.2 氧化钴的制备方法
    1.5 本论文的研究内容及意义
第二章 水热法制备氧化钴/泡沫镍电极及其电催化产氢和电容性能的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 泡沫镍载体预处理
        2.2.3 氧化钴/泡沫镍电极的制备
        2.2.4 氧化钴/泡沫镍电极的表征
        2.2.5 氧化钴/泡沫镍电极的产氢性能测试
        2.2.6 氧化钴/泡沫镍电极的电容性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氧化钴/泡沫镍电极的FT-IR表征
        2.3.2 氧化钴/泡沫镍电极的BET表征
        2.3.3 氧化钴/泡沫镍电极的XPS表征
        2.3.4 氧化钴/泡沫镍电极的SEM表征
        2.3.5 氧化钴/泡沫镍电极的TEM和 EDX Mapping表征
        2.3.6 氧化钴/泡沫镍电极的极化曲线、塔菲尔斜率和尼奎斯特图
        2.3.7 氧化钴/泡沫镍电极的催化稳定性
        2.3.8 氧化钴/泡沫镍电极的CV曲线、CP曲线和比电容对比图
        2.3.9 氧化钴/泡沫镍电极的电容稳定性
    2.4 小结
第三章 电沉积法制备氧化钴/泡沫镍电极及其电催化产氢和电容性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 泡沫镍载体预处理
        3.2.3 氧化钴/泡沫镍电极的制备
        3.2.4 氧化钴/泡沫镍电极的表征
        3.2.5 氧化钴/泡沫镍电极的产氢性能测试
        3.2.6 氧化钴/泡沫镍电极的电容性能测试
    3.3 结果讨论
        3.3.1 氧化钴/泡沫镍电极的FT-IR表征
        3.3.2 氧化钴/泡沫镍电极的XPS表征
        3.3.3 氧化钴/泡沫镍电极的SEM表征
        3.3.4 氧化钴/泡沫镍电极的极化曲线、塔菲尔斜率和尼奎斯特图
        3.3.5 氧化钴/泡沫镍电极的催化稳定性
        3.3.6 氧化钴/泡沫镍电极的CV曲线、CP曲线和比电容对比图
        3.3.7 氧化钴/泡沫镍电极的电容稳定性
    3.4 小结
结论
参考文献
致谢
作者简介
攻读硕士学位期间论文发表情况



本文编号：3664949