Ag-C催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、現(xiàn)代社會能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)問題越來越成為大家關(guān)注的焦點(diǎn),開發(fā)綠色清潔能源成為時(shí)代發(fā)展的主題。鋅空氣電池是一種很有前景的金屬空氣電池,也是綠色清潔能源之一。鋅空氣電池具有價(jià)格低廉、能量密度大,比容量高,清潔無污染等特點(diǎn),成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　鋅空氣電池在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的過程中,開發(fā)價(jià)格低廉,催化性能高的催化劑具有重要意義。Ag/C催化劑具有價(jià)格低廉,催化活性高等優(yōu)點(diǎn)。Ag/C銀催化劑制備過程中銀顆粒的團(tuán)聚是一個不可忽視

2、的影響因素。銀粒子的團(tuán)聚使其粒徑增大,比表面積減小,進(jìn)而影響催化劑的催化效果。
　　本研究提出了一種用聚合物分子保護(hù) AgNO3制備 Ag/C催化劑的方法。用NaBH4還原AgNO3溶液制備Ag/C催化劑,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)做保護(hù)劑的條件下,分別制備了PVP和AgNO3的質(zhì)量比2:1,5:1,10:1條件下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％,20%,40%Ag/C催化劑;保持PVP和AgNO3一定的質(zhì)量比,分別制備了不同銀離子濃度時(shí)Ag/

3、C催化劑和載體活性碳不同添加順序下的Ag/C催化劑。對各種不同條件制備的Ag/C催化劑進(jìn)行XRD表征,并將Ag/C催化劑進(jìn)行SEM形貌觀測。將Ag/C催化劑制備成空氣電極,采用三電極體系測試電極的電化學(xué)性能。將載有Ag/C催化劑的空氣電極作為正極,鋅電極作為負(fù)極組裝成鋅空氣電池,對鋅空氣電池進(jìn)行性能測試。
　　研究表明,隨著Ag/C催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%增加到40%,空氣電極的極化電流逐漸增大,催化活性逐漸升高,鋅空氣電池的極化曲

4、線呈遞增趨勢,功率密度曲線成遞增趨勢;還原過程中[Ag+]=0.01mol/L時(shí)制備的Ag/C電極的極化較小,鋅空氣電池的功率密度較大;在制備催化劑的過程中,先加入載體活性碳,Ag/C催化劑的催化活性較高,空氣電極的極化較小,鋅空氣電池的功率密度較大。在鋅空氣電池放電性能優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)中,銀催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí),電極極化最小,功率密度最高;造孔劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時(shí)電池的放電性能最高;200℃時(shí),Ag/C催化劑的催化活性較高;PTFE含