直接甲醇燃料电池阴极非铂催化剂制备及性能研究

发布时间：2022-12-10 03:28

　　直接甲醇燃料电池（DMFC）具有工作温度低、清洁无污染、能量密度高的优点,被认为是最可能实现商业化的电池,有望应用在清洁能源汽车、便携式电源等领域。目前,影响直接甲醇燃料电池商业化的主要问题是阴极氧还原反应（ORR）采用价格昂贵的铂基催化剂,由于铂资源匮乏,不能简单的通过量产来实现降低催化剂成本。因此,开发不受资源限制和价格低廉的非铂阴极氧还原催化剂对直接甲醇燃料电池发展极其重要。本文重点开发直接甲醇燃料电池阴极非铂碳基催化剂,进一步提高催化剂对氧还原催化活性。采用具有良好导电性以及比较牢固和稳定等优点的碳材料作为骨架,进行以下两方面工作:本文以简便水热方法来制备二氧化铈纳米线插层石墨烯结构的GOx-CeO2 NWs复合催化剂作为ORR电催化催化剂。当GO和CeO2纳米线的质量比为3:1时,由于CeO2NWs不仅可以作为有效的催化剂,而且可以作为缓解ORR氧气不足的“氧缓冲剂”,因此GO3-CeO2NWs复合催化剂表现出高ORR催化性能和良好的稳定性:在1600 rpm下,具有起始电位为0.91 V、较高极限电流密度以及甲醇耐受性良好的性能;同时在动力学方面,其Tafel斜率为56.0... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１直接甲醇燃料电池基本结构示意图??图１－１是直接甲醇燃料电池的示意图，直接甲醇燃料电池单体是由甲醇阳极??

图２－１低倍Ｃｅ０２Ｎｗｓ（Ａ）、ＧＯ（Ｂ）和Ｇ０３－Ｃｅ０２Ｎｗｓ复合催化剂的扫描电镜图，高倍Ｇ０３－Ｃｅ０２??Ｎｗｓ复合催化剂的扫描电镜（Ｄ），?ＥＤＳ－Ｍａｐｐｉｎｇ图（Ｅ－Ｈ）和能谱含量图（Ｊ）??

图２－３Ｇ０３－Ｃｅ０２Ｎｗｓ复合催化剂的全谱图（ａ）和Ｃｅ３ｄ?（ｂ）、Ｃｌｓ?（ｃ）、Ｏｌｓ?（ｄ）各元素的??ＸＰＳ图??

【参考文献】：
期刊论文
[1]低温燃料电池用非贵金属氧还原催化剂研究进展[J]. 马紫峰,张慧娟,原鲜霞,蒋淇忠.  化工进展. 2011(01)
[2]微型直接甲醇燃料电池的研究进展[J]. 索春光,刘晓为.  电池工业. 2008(05)
[3]直接甲醇燃料电池的研究进展及关键问题[J]. 戚志东,朱新坚,曹广益.  能源技术. 2004(02)



本文编号：3715963