非贵金属负载多孔石墨烯材料的制备及其在低温燃料电池阴极中应用

发布时间：2024-11-03 01:47

　　能源作为推动是世界发展的最根本的驱动力,是人类社会赖以生存的物质基础,而开发新型能源转换技术对于推动人类可持续发展意义重大。其中,低温燃料电池被认为是21世纪最有发展前景的能源转换设备。然而电池整体性能却受到阴极氧还原反应速率的较大限制,近年来,有关碳基非贵金属催化剂开发与研究,可以根本上解决燃料电池的成本和寿命问题,已经成为科学界最活跃、最有竞争力的课题之一。本文以石墨烯为碳基载体,并使用低温自组装、碳热反应等方法原位制备多孔石墨烯,在此基础上合成了一系列过渡金属元素负载的杂原子掺杂的多孔石墨烯基,同时对其进行了结构表征和电化学性能测试,主要研究内容和结论如下:（1）在90℃常压条件下,以二硫苏糖醇为还原剂和硫元素前驱体,采用一步原位还原自组装方法制备得到Fe₂O₃负载的掺硫石墨烯气凝胶（Fe₂O₃/S-GAs）,无需另加交联剂。材料表征结果显示,Fe₂O₃/S-GAs具有介孔和大孔结构且Fe₂O₃颗粒分布均匀。...

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高纯O2100-200面积小、工作效率高KOH价格便宜催化剂价格昂贵、储量稀少，且毒寿命较短，已车、便携式设备电源太空飞行、潜燃料电池（PEMFC）以固体形态的质子导电聚合物电解质膜为电解质的O2作为氧化剂、并使用Pt/C材料作为阴极催工作状态稳定，是低温燃电池中最....

应：移路径2e→HO2OHE=-0.065V（2e→3OHE=0.867V（v移路径4e→4OHE=0.401V（：H2O电能热能下，ORR动力学反应过程要优于酸性介质中价格也相对低廉，一定意义上控制了电池整体敏感，电极接触的空气中的CO2容易腐蚀....

（a）对石墨型碳的杂原子掺杂（如N、B、P）；（b）掺杂杂元素之前与之后石墨型碳的结构变化[61]；（c）元素周期表中可掺杂的杂原子[62]e1-5(a)Doingofgraphiticcarbonwithheteroatoms(e.g.N、B、P);(b....

负载Fe2O3纳米颗粒的三维掺硫石墨烯气凝胶的制备及其催化氧还原活状结构。再者，在石墨烯自组装的过程中，Fe2O3纳米颗粒主过与GO表面羧基-COOH、羟基-OH等进行连接的纳米颗粒可通过化学吸附负载在石墨烯表面；在GO还原前未能吸附散在悬浮液中，在GO自组装过程....

本文编号：4010489