负载型多酸基复合材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-04-20 17:34

　　当今社会发展对能源的需求量快速增长,由此引发了越来越严重的能源衰竭和环境污染问题。因此,谋求能源结构转型,让能源消费向着高效、清洁、可持续的方向发展成为经济社会发展战略中的重大课题。在众多能源化学相关领域的研究中,锂离子电池(LIBs)和电催化制氢作为能源储存和转换的重要途径成为研究的热点,对于推动我国能源转型具有重要意义。多金属氧酸盐(多酸)是由多个过渡金属通过氧原子连接而成的阴离子型过渡金属-氧簇。由于独特的结构特征和优异的电化学性能,多酸在能源的转换和储存领域有着广阔的应用前景。一方面,多酸具有丰富可调的分子结构和组成,以及可调变的氧化还原电势,可进行有针对性的功能化设计;另一方面,多酸具有出色的氧化还原特性,具有较高的离子扩散能力,并且能够实现可逆的多电子转移。因此,多酸在电化学领域的应用研究受到了广泛关注。但是,由于多酸自身的局限性,将其作为电解水制氢催化剂和锂离子电池负极材料的应用研究面临许多问题:首先,多酸分子本征导电性较差,制约了其电化学性能的发挥;其次,多酸具有纳米尺寸效应易发生团聚,分散性较差;另外,多酸在电解液中易发生溶解,稳定性较差。目前,基于多酸设计得到高性能...

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１电解水反应示意图??Ｆｉｇｕｒｅｌ－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??

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图１－２?ＨＥＲ火山型曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｖｏｌｃａｎｏ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＨＥＲ??

?北京化工大学博士学位论文???量电极表面与氢的结合能，因此吸脱附过程与ＨＥＲ反应速率之间的关系难以定??量分析。??１．１．２电催化ＨＥＲ催化剂设计策略??Ｓａｂａｔｉｅｒ利用密度泛函理论（ＤＦＴ）对多种金属ＨＥＲ催化剂的Ａ?ＧＨ＊进行了??计算，通过研究ＡＧＨ＊与实验测量的交....

图１－３电催化剂设计策略［６］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｄｅｓｉｇｎ?ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔ??

?北京化工大学博士学位论文???而改变反应ＡＧＨ＊提高催化剂本征催化活性。另外，引入非贵金属同时还能够降??低贵金属的使用量，降低催化剂的使用成本，推动ＨＥＲ催化剂的商业化进程。??因此，合金方法对ＨＥＲ反应催化剂设计具有不可忽略的作用［３６＿３７］。Ｌｉ等通过常??压化学气相沉....

图１－４构建ＨＥＲ电催化剂的元素??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ?ｆｏｒ?ｍａｋｉｎｇ?ｕｐ?ＨＥＲ?ｅｌｅｃｔ?

?〇ｄ?Ｉｎ?Ｓｎ?Ｓｂ?Ｔｅ?Ｉ?Ｘｅ??Ｃｓ?Ｂａ?Ｌａ?Ｈｆ?Ｔａ?ｌｒ?＾Ａｕ?Ｈｇ?Ｔｉ?的日１?Ａｔ?Ｒｎ??Ｅｌ?ＰＩ＊ｃｏｎ！ａｉｎｉｎｇ?ｎｏｂｔｄ?ｍｔｔａｌ?ＨＥＲ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ??Ｑ?Ｍｅｔａｌｓ?ｔｈａｔ?ａｒｅ?ｕｓｔｄ?ｆｏｒ?ｃｏｎｓｔｒｕｃ....

本文编号：3959742