鋁-空氣電池陰極及其催化劑研究.pdf

1、簡(jiǎn)要介紹了鋁/空氣燃料電池、空氣電極和空氣電極催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀、進(jìn)展以及存在的主要問題.通過測(cè)定極化曲線研究了碳基體、PTFE含量和電極成型壓力對(duì)空氣電極性能的影響,并通過掃描電鏡(SEM)研究了電極的表面形貌.用交流阻抗法初步研究了空氣電極.研究了兩種鈣鈦礦氧化物L(fēng)aCoO<,3>和LaMnO<,3>的制備條件,以X射線衍射(XRD)為主要手段研究了不同元素在氧化物A位取代對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響,通過測(cè)定空氣電極極化曲線和恒電流放電曲線研究了

2、不同催化劑的催化性能.對(duì)卟啉及金屬卟啉的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,并用紅外光譜和XPS對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征,在不同溫度下對(duì)金屬卟啉進(jìn)行了熱處理,以XPS為主要手段研究了不同熱處理溫度對(duì)金屬卟啉結(jié)構(gòu)的影響,通過測(cè)定空氣電極極化曲線和恒電流放電曲線研究了不同催化劑的催化性能.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),以活性碳為基體的空氣電極性能優(yōu)于乙炔黑基體,以活性碳為碳基體催化層中PTFE含量為25﹪時(shí)電極性能最佳,擴(kuò)散層的基體材料為乙炔黑,最佳PTFE含量為60﹪.壓片

3、壓力為15MPa時(shí)電極大電流極化性能最佳.鈣鈦礦氧化物的最佳制備條件為:以蘋果酸為輔助酸與金屬鹽絡(luò)合形成前驅(qū)體,600℃下煅燒2小時(shí).Ca和Sr對(duì)LaCoO<,3>和LaMnO<,3>中La元素的取代并未影響其晶體構(gòu)型.鈣元素對(duì)LaCoO<,3>取代使晶格發(fā)生畸變,晶粒細(xì)化,取代量為0.4時(shí),雜相的含量最低,且其催化性能最佳.Sr的取代使晶胞參數(shù)減小,晶粒變粗,當(dāng)Sr的取代量為0.2時(shí)催化性能最好.卟啉的最佳合成條件為:以pKa在2.0