纳米锰氧化物催化剂的制备及氧还原性能研究

发布时间：2024-02-15 00:10

　　金属空气电池是一种介于原电池与燃料电池之间的“半燃料”电池,具有放电稳定、容量大、比能量高、成本低等优点,与传统电池相比金属空气电池具有更高的理论能量密度。空气电极是金属空气电池的重要组成部分,其中的氧还原催化剂决定着电极动力学性能的好坏及空气电池的优劣。二氧化锰具有价格低廉、来源广泛、无毒副作用等优点,但其较低的氧还原活性阻碍了其在金属空气电池上的进一步应用。本论文从二氧化锰的制备入手,研究了锰源、反应温度、时间对其结构转变、形貌、颗粒度等因素对其微观结构、形貌及电化学性能的影响规律,并对其机理进行深入的分析。本文所得结论如下:(1)以MnSO4·H2O及KMnO4为锰源时,所制备的MnO2随工艺条件不同呈短棒状的α结构和花球状的δ结构,或二者的混合结构。当保温温度较低、保温时间较短时,花球状的δ-MnO2较为稳定;当保温温度升高、保温时间延长时,短棒状的α-MnO2趋于更为稳定;(2)当以Mn(N03)2为锰源、(NH4)2S208为氧化剂时,所制备的MnO2由纳米棒状的α-MnO2构成,纳米棒由内向外生长,形成海胆状。随着氧化剂比例的增加,纳米棒愈加细长,海胆状MnO2变得更为细...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．５三相共存区??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｉｒ?ｂａｔｔｅｒｙ??－５?－??

?瞧?，??ｖ？＞?ｍｍ?ｖｍｔ?ｈａ?？ｍ？?－？？Ｉ９?？ｗ?ｗｔｉ?ｗｍ?＞？？??，?：：：：：：Ｐ：：：：：：??〇２??Ｌｄ???ｆ?Ｃ?＇?；＞＇?ｗ?？ｗ?燃《ＳＳ?ＭＢ?獅?《？?．．．崎?＇鮮看槲祕《＊？?娜??Ｖ?ａ？?？？?ｍｍ?？＞？?＂？?ｗ？?■＞？....

图１．６氧分子的吸附方式??Ｆｉｇ．?１．６?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ｏｘｙｇｅｎ?ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ??

?纳米锰氧化物催化剂的制备及氧还原性能研究???１．２．?３金属空气电池工作原理??在酸性电解液中，大多数的金属都会发生腐蚀和析氢现象，所以现阶段使用的电解??质大多数为碱性，正极反应是氧气的还原，负极反应是金属电极的放电反应，具体取决??于所使用的金属。其放电反应式如下：??负....

图１．８注射温度不同对Ｍｒｉ２?（Ｃｏ）?ｉ〇的生长机理的影响【３３１??Ｆｉｇ．?１．８?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ａｃｃｏｒｄｉｎｇ?ｔｏ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｍｎ２（ＣＯ）ｉ〇［３３】??

?有计划的在碱性介质中通过在Ｃ０３Ｏ４改性碳（Ｃｏ３〇４－Ｃ）上沉积Ａｇ研宄Ａｇ／Ｃｏ３〇４－Ｃ氧??的电还原，发现Ｃｏ３〇４的加入减少纳米Ａｇ颗粒的团聚，Ａｇ／Ｃｏ３〇４－Ｃ复合材料不仅具有??较大的电化学比活性面积（ＥＳＡ），增大了催化剂活性面积，对氧还原反应（ＯＲＲ）具??....

图１．９?（ａ）四方型（ｂ）立方型＿??Ｆｉｇ．?１．９?（ａ）?ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ；?（ｂ）?ｃｕｂｉｃ１４０１??－９?－??

效稳定的双功能催化剂，钴锰尖晶石型氧化物因其较高??的电催化活性受到广泛关注［３９？４１】。传统的常规陶瓷合成结晶尖晶石需要较高的温度，复??杂的程序和较长的加热时间，所得产物晶型虽然不错表现出的电催化性能一般。Ｃｈｅｎｇ［４２】??等人研究了一种在室温条件下制备纳米钴锰氧化物的....

本文编号：3898853