钙钛矿改性RuO 2 材料的制备及其析氧性能研究

发布时间：2021-11-16 09:11

　　高效电催化剂在发展能源转换和储存技术中,起到重要的作用。在催化剂的众多性能中,催化剂的析氧反应（OER）性能受到广泛关注。目前贵金属Ru及其氧化物被看作最有希望的OER电催化剂。然而,RuO₂催化剂在高阳极电势下不稳定,特别是贵金属Ru的稀少和昂贵,极大地限制了它的广泛应用。为了减少Ru的使用量,进一步提高RuO₂的OER电催化活性和稳定性,本论文选择具有一定活性的钙钛矿对RuO₂材料进行改性。先合成钙钛矿ABO₃物质,进而制备改性RuO₂材料。采用X射线粉末衍射（XRD）研究材料的结构,通过对线性扫描伏安法（LSV）、循环伏安法（CV）、电化学交流阻抗法（EIS）等电化学性能的分析,评价材料的OER活性和稳定性,同时探讨材料的OER机理,以获得钙钛矿改性RuO₂材料的规律,期望获得高活性、高稳定性的OER电极材料。首先采用溶胶-凝胶法制备钙钛矿LaCoO₃样品,再将其以不同摩尔百分数（分别为0、2、4、6、8 at.%）添加制备改性... 

【文章来源】：福建工程学院福建省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电化学性能测试系统简易装置图

19LaCoO3-RuO2中钙钛矿相LaCoO3在33o的最强峰左移到32o。晶粒大小D的计算可根据谢乐公式[61]，见公式（3-1）：D=0.94λ/(βcosθ)（3-1）其中，λ为衍射峰长，θ为衍射角，β为半峰宽。根据计算，LaCoO3添加量分别为0、2、4、6、8at.%的RuO2材料的晶粒大小D依次为：42±5、24±2、18±2、13±2、17±1nm。图3-1LaCoO3样品、0～8at.%LaCoO3-RuO2的XRD图3.3电化学性能分析3.3.1析氧极化曲线分析图3-2（a）为系列LaCoO3-RuO2的线性扫描伏安（LSV）曲线图。从图3-2（a）可知，当电流密度达10mAcm-2，材料所需过电势（η10）为332、329、321、318、370mV，依次对应0、2、4、6、8at.%的LaCoO3添加量的LaCoO3-RuO2。可见，在系列LaCoO3-RuO2中，当LaCoO3添加量逐渐增加，所需过电势逐渐减小，在LaCoO3添加量为6at.%时，10mA·cm-2电流密度所需过电势最小，随着

添加量继续增加至 8 at.%，10 mA·cm-2电流密度所需过电势反而升高，且高于RuO2材料 10 mA·cm-2电流密度所需过电势。因而，在系列 La CoO3-RuO2中，10 mA·cm-2电流密度所需过电势（η10）与 La CoO3添加量的关系曲线，呈倒火山型（见图 3-2（b））。

【参考文献】：
硕士论文
[1]低析氧电位电极的研究与制备[D]. 李广.兰州交通大学 2015
[2]析氧半导体电极的制备与性能测试[D]. 匙春华.兰州交通大学 2013



本文编号：3498574