枝晶状石墨烯结构与催化性能的调控

发布时间：2024-03-02 20:48

　　燃料电池作为21世纪新能源,能100%将化学能转为电能,且对环境污染十分小。其中,催化剂是决定电池成本、性能的关键因素之一。石墨烯因其具有比表面积大、导电性好、机械强度高等特点,有望代替贵金属应用于电催化领域。但是,石墨烯特殊的稳定价键结构导致其成为一种表面惰性的零能带间隙导电材料,使其表现出较低的氧还原催化效果。掺杂石墨烯表现出比较高的催化活性,是由于掺杂使得石墨烯中产生了大量原子级别的缺陷。本论文不采用掺杂的方式在三维NiCu枝晶上生长石墨烯,并证实其较高的ORR催化活性。首先,采用氢气泡模板法制备多孔NiCu枝晶。研究镀液中CuSO₄浓度、(NH₄)₂SO₄浓度、H₂SO₄浓度对模板的形貌以及成分的影响发现,随着CuSO₄浓度的增加,镀层的孔径和壁厚显著增加,枝晶变得越来越致密,镀层上的Cu含量也明显呈递增趋势。随着(NH₄)₂SO₄浓度的增加,镀层的孔径变大,孔...

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【部分图文】：

图1.1燃料电池反应机理[5]

第一章绪论1第一章绪论1.1燃料电池简介1.1.1燃料电池工作原理及特点随着煤、石油、天然气等能源的日益枯竭，能源问题已成为地球公民所面临的重大问题。因此，探索新能源已迫在眉睫，新能源体系的建立和完善与全人类的生产，生活等方面息息相关。燃料电池正是这样一种新能源，理论上它能100....

图1.2“火山图”—最大催化活性与氧结合能的关系图[15]

东南大学硕士学位论文4图1.2“火山图”—最大催化活性与氧结合能的关系图[15]近几年来，研究者们在大量研究非Pt基催化剂，旨在能够研究出更高催化活性的催化剂以降低燃料电池成本。因此，现有的阴极催化剂主要分为两大类：Pt基催化剂、非Pt基催化剂。（1）Pt基催化剂在燃料电池开发的....

图1.3基于无电镀方法的Pd@Pt核-壳纳米粒子合成示意图[29]

第一章绪论5昂贵的核材料和过多的Pt族金属，以及（ii）使用单个材料调整壳层的电子结构的困难性。因此，需要开发具有各种组成的合金核材料以提高催化活性和耐久性。图1.3基于无电镀方法的Pd@Pt核-壳纳米粒子合成示意图[29]为了在电子和结构上影响Pt壳层，并减少Pd的使用，可以将....

图1.4（a）纳米颗粒的ADF-STEM图像，（b）Pd和（c）从2-D光谱图像中提取的Co的图像，（d）Pd（红色）和Co（绿色）的合成图像，（e）如虚线框所示，从（b）和（c）中提取的Pd和Co的线性分布图，（f）悬挂在硫化碳载体边缘上的另一个Pt装饰的纳米颗粒的ADF-STEM图像，

第一章绪论5昂贵的核材料和过多的Pt族金属，以及（ii）使用单个材料调整壳层的电子结构的困难性。因此，需要开发具有各种组成的合金核材料以提高催化活性和耐久性。图1.3基于无电镀方法的Pd@Pt核-壳纳米粒子合成示意图[29]为了在电子和结构上影响Pt壳层，并减少Pd的使用，可以将....

本文编号：3917380