钴/镍基复合电极制备与电催化性能研究

发布时间：2023-04-03 01:42

　　能源消耗问题是制约世界发展的瓶颈问题。随着传统化石燃料的日渐枯竭,能源短缺和全球环境污染问题变得日益严峻。为缓解这类问题,发展高效经济和可再生的绿色能源显得极为迫切。氢能由于具有高能量转换效率、清洁可再生、零碳排放等优点,被视为是一类高效的新型能源载体(其中碱性条件下的电催化分解水被认为是最具有工业化应用潜力的方式之一)。水分解包括两个半反应,即在阳极发生的析氧反应(OER)和在阴极发生的析氢反应(HER)。目前,性能最高效的HER和OER催化剂分别是铂基材料和铱、钌贵金属氧化物,但这些材料昂贵的价格、稀有的储量以及较差的稳定性严重限制了其大规模商业化应用。因此,寻找和制备无污染、价格低廉、稳定高效的非贵金属基材料成为电催化分解水领域的重要研究方向。其中钴、镍基非贵金属材料不仅价格低廉、储量丰富,而且在水分解方面表现出优异的性能,展现出巨大的商业应用前景。因此,本论文设计合成了新型的钴、镍基微纳米材料,极大地改善了其HER和OER性能,最终获得一系列具有优异性能的电极材料。具体内容如下:(1)首先利用简单的水热技术,在三维多孔泡沫镍基底上垂直生长相互交错的二维NiMoO₄

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电催化分解水概述
        1.2.1 电催化析氢反应(HER)机理
        1.2.2 电催化析氧反应(OER)机理
    1.3 电催化分解水催化剂的研究现状
        1.3.1 电解水析氢催化剂的研究现状
        1.3.2 电解水析氧催化剂的研究现状
    1.4 选题思路及研究目的
    参考文献
第二章 多孔MoNi合金纳米片的电催化析氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和材料
        2.2.2 电极材料的制备
        2.2.3 电极材料的表征
        2.2.4 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料的结构和形貌
        2.3.2 材料的电化学性能
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 NiMo/Ni(OH)₂异质结构的电催化析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和材料
        3.2.2 电极材料的制备
        3.2.3 电极材料的表征
        3.2.4 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料的结构和形貌
        3.3.2 材料的电化学性能
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 核壳结构FeCoMo/CoMo微球的电催化析氧性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.4.1 材料与试剂
        4.4.2 电极材料的制备
        4.4.3 电极材料的表征
        4.4.4 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料的结构和形貌
        4.3.2 材料的电化学性能
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 主要研究结论
    5.2 研究展望
致谢
附录 作者硕士期间发表论文目录



本文编号：3780394