一、抑制质子交换膜燃料电池负差效应的MnO_2-Pt/C复合电极（论文文献综述）
孔剑[1]（2019）在《Pt基催化剂应用于氧还原的研究》文中研究指明质子交换膜燃料电池（Proton exchange menbrane fuel cell,PEMFC）是一种直接将化学能转化为电能的装置,因其具有能量转化效率高、启动快、安静等优点而被视为理想的清洁动力能源。PEMFC的阴极氧还原反应速率缓慢,需要用到大量具有优良氧还原活性的铂基催化剂。然而,铂来源稀缺、价格高昂,这直接增加了燃料电池的成本,使得其大规模商业化应用受到严重阻碍。近年来,具有一定氧还原催化活性的碳基非贵金属催化剂的研究工作取得了重大的进展,但目前该类催化剂距离实际应用仍存在相当大的差距。因而,基于提高Pt基催化剂的氧还原性能从而降低催化剂中Pt用量的策略受到了广泛关注。本文制备了一系列负载在碳黑上的PdAu@Pt核壳结构氧还原催化剂和不同载体负载Pt的催化剂,以期提高Pt基催化剂的氧还原性能从而降低Pt用量。论文的主要研究内容及成果如下:（1）采用两步法合成Pt基核壳催化剂:以碳黑为载体、氯化钯和氯金酸为前驱体、乙二醇为还原剂、柠檬酸钠为稳定剂165℃制备PdAu/C,再以此为基底、氯铂酸为Pt源、无水乙醇为还原剂制备PdAu@Pt/C催化剂。通过改变氯铂酸的加入量来调节Pt壳的层数,探究Pt壳的层数以及PdAu核的组成对该核壳催化剂氧还原活性的影响,得出Pd:Au为9:1、两层Pt壳时催化剂的氧还原活性最好,半波电位为0.893V vs.RHE,质量活性为0.212 mAμgPt-1@0.9 V,加速老化测试后其半波电位为0.901V vs.RHE,质量活性为0.270 mAμgPt-1@0.9 V。（2）采用两步法制备Pt基催化剂:改变钛酸四丁酯的加入量,用溶剂热法制备CNT@Ti（OH）4胶体,经过400℃煅烧得到不同Ti O2含量的载体CNT@Ti O2,再采用光还原的方法制备Pt/CNT@Ti O2-X（钛酸四丁酯的加入量X分别为300,400,500μL）催化剂,比较其粒径形貌以及氧还原活性,发现当钛酸四丁酯的加入量X=400μL时,获得的Pt的平均粒径为3 nm的Pt/CNT@Ti O2-400催化剂的活性最好,高于通过乙二醇还原法制备的Pt/CNT@Ti O2-400-EG催化剂和商业JM-Pt/C催化剂。Pt/CNT@Ti O2-400催化剂的半波电位为0.937 V vs.RHE,质量活性为0.368 mAμgPt-1@0.9 V,加速老化实验后其半波电位为0.943V vs.RHE,质量活性为0.406 mAμgPt-1@0.9 V。
王昊[2]（2019）在《金属—有机骨架的设计合成及其氧气电催化性能》文中研究说明日益严重的环境污染及能源危机使得人们需要研发新型清洁能源,以降低对于传统化石能源的依赖。氢氧燃料电池可以将氢气及氧气的化学能转化为电能,其能量密度高,产物仅为水并放出热量,因而具有极大的发展潜力。然而,氢气在自然界中并不单独存在,其生产需要依赖能量输入。电解池是一种能够快速产生高纯氢气的装置,且能够与其他可再生能源相集成,因此成为一种很有发展潜力的氢气供给装置。无论在燃料电池还是电解池中,在氧气电极上的反应,即氧气还原反应（oxygen reduction reaction,ORR）和氧气析出反应（oxygen evolution reaction,OER）,与在氢气电极上的反应相比具有更加迟缓的动力学过程,因而需要铂族贵金属催化剂来促进该过程。铂族贵金属的使用不利于燃料电池和电解池装置的大规模应用,因此需要研究新型非贵金属催化剂来替代铂族贵金属催化剂。金属—有机骨架（metal-organic frameworks,MOFs）独特的组成和结构使其近年来备受关注。MOFs是一种由过渡金属与有机配体配位而成的低价复合材料,具有高比表面积、可调节的孔结构以及大量的金属—有机位点等特点,因此具有作为电催化剂的应用前景。利用MOFs材料的组分及结构特点,根据氧气电催化反应的机理,提出了材料设计的策略及模型,制备了一系列电催化剂,得到了较好的活性数据,并结合理论计算对构效关系进行了详细研究。主要工作如下:1、利用低价过渡金属盐（Fe、Co、Zn）及有机配体（羧酸基配体、含氮杂环配体）,通过溶剂热或固态配位反应,制备出具有高比表面积、结晶度高的MOFs（例如拉瓦锡研究所命名的MIL型以及沸石咪唑酯骨架ZIF等）;或利用低价过渡金属盐（Fe）及有机配体（羧酸基配体）溶液,制备出具有高比表面积、包容性强的金属—有机凝胶（metal-organic gels,MOGs）材料。MOFs可直接用于电催化反应,或与过渡金属氧化物、碳材料等复合后作为电催化剂。2、制备了 MOF（Fe/Co）并研究了其在ORR和OER双功能催化反应中的活性。由于纯相MOFs直接作为电催化剂的缺陷是MOFs不是电子的良导体,使得在实际催化反应中造成较大的过电势和能量损耗。为此,使用生物质衍生多孔碳作为载体来负载ZIF-67。结果表明,复合物因ZIF-67与碳载体之间的相互作用而具有较好的催化活性和稳定性。3、尽管MnO2有良好的ORR催化性能,但过渡金属氧化物通常具有较高的表面能,使得其在制备及反应过程中易于团聚,MOFs的高比表面积可以分散MnO2来解决这一问题。利用MOF（Fe）负载ε-MnO2及MIL-101（Cr）负载α-MnO2。表征结果表明,ε-MnO2以纳米棒的形貌在MOF（Fe）表面伸出,而αα-MnO2纳米颗粒则嵌入在MIL-101（Cr）基体内。无论是哪种情况,被MOFs分散的MnO2都具有更好的电催化活性与稳定性。4、将MOF（Fe/Co）或MOG（Fe）进行煅烧得到了负载于碳材料上的纳米小球催化剂。通过煅烧方法制备的催化剂与使用纯MOFs相比通常具有更高的催化活性和稳定性。还将MIL与ZIF型催化剂复合后进行煅烧,得到了用于燃料电池和金属—空气电池的Fe—N—C型催化剂。此外,还考察了不同ZIF咪唑配体侧链取代基结构对于ZIF结构的影响,并研究了煅烧过程中不同的分解机理和对于终产物组成和结构的影响。结果表明,具有不同咪唑侧链取代基的ZIFs具有不同的硬度和结构稳定性,导致了 ZIFs在热分解过程中的断键、成键机理不同,这影响了催化剂最终的氮含量、比表面积、孔结构及石墨化程度。5、对制备的催化剂进行了传统表征（红外光谱、氮气吸脱附、X—光衍射谱、X—光电子能谱、X—射线能谱、扫描电子电镜、透射电子电镜等）以及同步辐射表征（X—光吸收谱等）,从而确定催化剂的组成和结构,特别是以这些表征为依据确定了催化剂的活性中心。以燃料电池Fe-N-C型电催化剂为例,通过结构表征,可以确定活性位的结构为Fe原子与周围2+2或4个吡啶型或吡咯型N原子配位,形成了单原子活性中心,同时又伴有少量的Fe—Fe3C纳米颗粒。本文采用结构表征结合理论计算的方法,通过密度泛函理论提出了活性位的结构模型,以及氧气在催化活性中心上的每一步电子和质子转移机理。以燃料电池Fe-N-C型催化剂为例,通过X—光表征技术确定Fe部分以离子形式与N配位,部分形成金属Fe或Fe3C纳米颗粒,采用热重分析法确定了最优催化剂的Fe的负载量约为5.7%,透射电子电镜表征确定了 Fe和Fe3C颗粒的优先暴露晶面。基于上述结构表征,提出了三种活性位模型,并基于此模型模拟ORR过程中的转化机理,计算出相关反应步骤能垒。结果表明,氧气在Fe-N4-C上具有较低的吸附能（△E=-1.92 eV）,而这种亲附力在Fe-N4-C@Fe3C（210）上被进一步降低（△E=-3.36 eV）。这两种活性位上,ORR最后一步路径OH脱附因出现能垒升高而成为反应的速控步骤;而该步骤在Fe-N4-C@Fe（110）活性位上得以促进。6、采用半电池和全电池的测试方法对电催化剂的催化性能进行评价。在半电池中,所得最优ORR催化剂的半波电势在酸性电解液中可达0.79 V（参比于可逆氢电极,vs.RHE）,在碱性电解液中可达0.93 V vs.RHE;所得最优OER催化剂在碱性电解液中,当电流密度达到10 mA·cm-2时的过电势仅为353 mV。在全电池中,所得最优ORR催化剂在质子交换膜燃料电池中的峰值功率密度可达0.76 W·cm-2;在非水系锂—空气电池中放电容量高达8749 mAh·g-1,在非水系锂—空气电池中充电容量高达8540 mAh·g-1。MOFs材料的合理化设计有助于未来继续提高电催化剂的催化活性及稳定性,进一步降低催化剂制备成本,从而有利于未来能源存储及转化装置的大规模工业化应用。
高春燕[3]（2015）在《镁-溶解氧海水电池性能的实验室模拟研究》文中研究指明随着化石能源日渐短缺,以及燃烧化石能源带来的环境问题日益严峻,各国纷纷加快了对海洋资源的开发和利用。然而进行长期的深海探测和海下作业需要消耗大量的电能,常规电源在寿命和安全性方面很难满足要求,因此,可再生分布式海洋电源--海水溶解氧电池（简称海水电池）展现出较大的应用前景。海水电池具有完全开放结构,电池性能不仅受电极材料影响,还与溶解氧浓度、海水流速等环境参数以及工作电流、正负极距离等电池参数有关。因此,研究上述因素对海水电池性能影响对于促进海水电池实际应用具有重要意义。本文针对海水电池使用工况条件,通过开路电位、动电位极化、恒流放电、失重等测试方法,系统评价了Mg-Ga-Hg合金在海水中的电化学行为,考察其作为海水电池负极材料的相关性能；通过测稳态极化曲线、恒流放电曲线等方法研究了聚丙烯腈基碳纤维（PAN-CF）作为海水电池正极在电化学改性前后对海水溶解氧还原反应的催化性能,并研究了海水流速、溶解氧浓度、工作电流、反应副产物对电化学改性后的聚丙烯腈基碳纤维（MPAN-CF）电极性能的影响；最后,还讨论了正负极距离对海水电池输出电压的影响。本文主要研究结果如下：1、Mg-Ga-Hg合金未工作时在海水中的自放电速率为0.381m A/cm2,开路电位为-1.91～-1.95V,在1～9mA/cm2电流密度下放电时工作电位均负于-1.9V,激活时间小于10s,电流效率在70%左右,且间歇放电性能良好,在盐度大于1.5%的静态或动态海水中均具有良好的电化学活性,适合作海水溶解氧电池负极材料。2、电化学改性后的PAN-CF电极对海水中的溶解氧还原反应具有良好的电催化活性,且刷状电极（MPAN-CFB）可以有效提高电极传质性能,海水流速越大、溶解氧浓度越高,电极性能越好,且在流速大于2cm/s、溶解氧浓度高于3mg/L的常温海水中,电极在-400mV电位下工作电流密度可以达到-32.3mA/g;在模拟深海环境（溶解氧浓度3mg/L、海水流速2cm/s、温度4℃）中,电极在-400mV下工作电流密度仍可以达到-10.9mA/g,适合作海水溶解氧电池正极材料。3、MPAN-CFB电极适合在低于200mA电流下工作,且工作初期副产物对电极性能影响较为严重,在100mA电流下的稳定工作电位分别可以达到-247mV、-343mV。在设计海水电池时应根据电池工作电流合理设计正负极之间距离：若单支MPAN-CFB电极工作电流大于100mA,正负极之间距离应低于12cm；若工作电流小于100mA,则正负极之间距离可以增大到25cm。
宗军[4]（2014）在《石墨烯的制备及其在化学电源中的应用研究》文中研究说明新型化学电源中的锂离子电池、电化学电容器、燃料电池等均有着各自特有的优势，从而成为新型电源研究中的热点。而其中必不可少的成分就是碳材料，石墨烯碳材料因其独特的性能，在新型化学电源的研究中有着广阔的应用前景。本文研究主体是对LiMnPO4锂离子电池正极材料、MnO锂离子电池负极材料、锂离子电容器以及燃料电池负载型催化剂的研究，并且将石墨烯材料应用到各个方面以改善材料性能，从而探索了石墨烯在新型化学电源中的应用。本文首先介绍了石墨烯的制备方法，其中包括氧化还原法以及直接低温骤热法。其中氧化还原法是以氧化石墨为原料，以硼氢化钠为还原剂，所得石墨烯材料为薄层石墨烯，有着明显的褶皱，Csp3所占的比例较大，BET比表面积约为296m2g-1。另外，首次开发出更加适合于规模化生产的直接低温骤热法，此方法所制得的石墨烯材料亦为薄层石墨烯，但Csp2所占的比例较大，BET比表面积与文献报道相当，高达421m2g-1。除此之外，商品化的石墨烯纳米微片（GNPs）也成为了候选的石墨烯材料，GNPs有着石墨高度有序的结构，但层数较少，属于薄层石墨的结构；其片层大小与厚度分布不均一，层数大概在3～11范围内，BET比表面积约为22m2g-1。本文对LiMnPO4正极材料制备与改性以及GNPs在其中的应用做了系统的阐述。LiMnPO4正极材料的制备方法包括沉淀法与新型溶胶-凝胶法。在沉淀法制备LiMnPO4正极材料的过程中，创新性的开发出一种简单、廉价的合成路线，成功得到了纯相的Mn（PO3（OH））·3H2O；并且首次将Mn（PO3（OH））·3H2O用作前驱体，用于制备具有电化学活性的LiMnPO4材料；并利用Fe元素的掺杂改性得到了LiMn0.5Fe0.5PO4材料。实验证明，以Mn（PO3（OH））·3H2O作为前驱体，能成功制备出具有电化学活性的LiMnPO4材料（在0.05C下的可逆容量约为70mAhg-1）；且经过Fe掺杂改性之后所制备的LiMn0.5Fe0.5PO4/C在0.05C下的可逆容量可达131mAh g-1且25周的容量保持率为91%。在新型溶胶-凝胶法制备LiMnPO4正极材料的过程中，采用了乙醇体系溶胶-凝胶法，所制备LiMnPO4的一次颗粒大小为50-100nm，所得LiMnPO4/AB在0.05C下的可逆容量达134mAh g-1且40周的比容量保持率为90%。将具有石墨结构的GNPs应用于提高LiMnPO4/C材料性能方面，由于三维高效的导电网络的形成、LiMnPO4/C颗粒团聚得到抑制以及LiMnPO4/C颗粒与GNPs之间较强的结合力，所得的LiMnPO4/GNPs材料给出了高可逆容量（在0.05C下，比容量为139mAh g-1）、较好的循环性能（在0.05C下，40周的比容量保持率为94%）以及优良的倍率性能（在1C下，比容量高达119mAh g-1）。本文也介绍了MnO的制备、MnTiO3对MnO材料的包覆以及GNPs在其中的应用。本文中利用聚乙二醇辅助烧结法制备MnO，所得材料一次颗粒粒径在50nm左右；并首次利用MnTiO3对MnO进行包覆，包覆层厚度为4nm左右性能最优；另外为了进一步提高材料的电化学性能，将GNPs引入其中而制得MnO/GNPs@15%MnTiO3材料，在100mAg-1电流密度下，材料的首次放电比容量达到约600mAh g-1，首次库伦效率约为70%，循环100周后的比容量保持率在98%以上，即基本不衰减；当将电流密度增加到200mAg-1，循环100周后比容量基本不衰减；当将200mA g-1下循环100周的电池，在大电流（300mA g-1和400mAg-1）充放电20周后，电池仍能在100mAg-1的电流密度下稳定循环，比容量基本不衰减。本文还介绍了直接低温骤热法制备的石墨烯在锂离子电容器中的应用。利用直接低温骤热法，在250℃，300℃，350℃，400℃温度下所得石墨烯的BET比表面积分别为328m2g-1、375m2g-1、421m2g-1、397m2g-1。经电化学测试，发现所制备的石墨烯在1.5-4.5V（vs.Li/Li+）均表现出了纯电容特性。300℃所制备的样品性能最优，在100mA g-1的电流密度下，比电容约为180F g-1，循环50周后电容保持率为93%左右。GNPs由于比表面积太小，比电容只有6F g-1左右（100mAg-1）；AC虽然比表面积很大，但是其孔径基本集中在1nm左右，无法让有机电解液浸润，从而比电容只有60F g-1左右（100mAg-1）。本文最后研究了石墨烯材料在负载型催化剂的应用。在此过程中所使用的石墨烯是利用氧化还原法所制备的，并通过原位合成法成功制备了Pt/PPy-graphene电催化剂。实验研究了电催化剂的结构性质以及电化学性质。结果表明，石墨烯与聚吡咯之间的超薄水膜有利于聚吡咯在石墨烯表面的均匀分布，而形成的复合材料有利于Pt纳米颗粒的均匀分布且颗粒粒径主要集中在8nm左右。相比于Pt/graphene，Pt/PPy-graphene电催化剂在甲醇的氧化反应中展示出较高的电催化活性以及稳定性。从而显示出PPy-graphene作为载体在直接甲醇燃料电池中有着广阔的应用前景。
郭琳[5]（2015）在《高性能铂基燃料电池催化剂研究》文中进行了进一步梳理质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）以其低的碳排放、高的能量密度以及简单的结构等优点成为当前非常有吸引力的移动便携式能源转化装置。目前,PEMFC最有效的催化剂依然是Pt基催化剂,然而Pt资源有限且价格昂贵,这就导致PEMFC的价格居高不下。另外,Pt催化剂慢的氧还原速率以及差的抗中毒性能也无法满足PEMFC商业化的要求。此外,PEMFC的强腐蚀性环境极易导致Pt催化剂活性的衰减,无法达到长效工作的目的。更重要的是PEMFC电极的制备过程需要大量绝缘聚合物Nafion的参与,并随机且无序地与Pt催化剂进行混合,这使得Pt被Nafion包覆或隔离导致Pt的利用率极低。为解决以上问题,本文在催化剂的结构设计和载体修饰方面进行了新的尝试,探索了不同的改善Pt催化剂性能和提高Pt利用率的方法。首先,通过一种简单有效的方法制备了高电催化活性的多孔Pt Cu纳米枝状催化剂。采用TEM、HAADF-STEM、XRD和ICP-AES对多孔Pt Cu纳米枝状催化剂进行了表征,并通过对比不同的反应条件下的实验结果探究了该催化剂的合成机理。由于其独特的多孔枝状结构,该催化剂具有高的氧还原活性和甲醇氧化性能。氧还原测试结果表明,多孔Pt Cu纳米枝状催化剂的半波电位（0.891V）比JM Pt/C高了70m V;甲醇氧化测试结果显示Pt Cu多孔枝状结构具有比JM Pt/C高的甲醇氧化反应的电流（1.001m A·g-1Pt）,并降低了Pt Cu甲醇氧化的起始电位（0.579V）。其次,利用共价键将巯基连接在碳纳米管表面制备成巯基化碳纳米管（SH-CNT）,并以此为载体合成Pt Ru/SH-CNT催化剂。通过TEM和XRD对Pt Ru/SH-CNT催化剂的形貌结构进行了研究。TEM和XRD表征结果显示Pt Ru纳米颗粒可以很好地分散在SH-CNT表面并且具有高的Pt Ru合金度。通过电化学技术和XPS研究了催化剂的甲醇氧化和抗CO中毒性能。甲醇氧化实验表明,Pt Ru/SH-CNT具有很好的催化甲醇氧化电化学活性,Pt Ru/SH-CNT的甲醇氧化电位（0.37V）明显低于Pt Ru/COOH-CNT（0.41V）,其氧化峰值电流是Pt Ru/COOH-CNT的1.7倍。CO溶出实验结果显示Pt Ru/SH-CNT具有强的抗CO中毒能力,Pt Ru/SH-CNT催化剂的CO氧化起始电位（0.387V）明显早于Pt Ru/COOH-CNT（0.512V）。XPS测试结果表明,巯基与Pt之间的电子相互作用,改变了Pt的电子构型,减弱了CO与Pt之间的σ-π键作用,进而降低了CO在Pt表面的吸附能,增强了Pt Ru/SH-CNT催化剂的抗中毒能力,提升了该催化剂的甲醇氧化活性。再者,采用原位还原法制备得到一种高耐久性的Pt@CNx/CNT氧还原催化剂。利用XRD、BET和TEM对所制备催化剂进行了结构和形貌表征,结果表明采用原位还原法可以很好地将Pt纳米颗粒嵌入包覆在碳纳米管表面的多孔掺氮碳层（CNx）中;Pt@CNx/CNT催化剂具有大的比表面和足以允许氧气和电解传输的孔洞结构。加速老化测试和TEM表征显示,CNx结构对Pt起到了非常好的保护作用,有效地防止了Pt的溶解、迁移、聚集和长大,提高了Pt@CNx/CNT的氧还原稳定性。经过老化测试后,Pt@CNx/CNT的形貌几乎没有发生改变,其氧还原反应的比面积活性和质量活性则分别是老化后JM Pt/C的1.6倍和4倍。XPS测试结果表明,Pt与CNx之间的强相互作用显着地改变了Pt的电子结构,这提高了Pt的抗氧化能力和催化性能。。最后,利用重氮盐的方法将苯磺酸基团通过共价键连接在碳纳米管表面,制备成了一种表面结构相对完整的且同时具有质子和电子传输能力的双功能SO3H-Ar-CNT载体,并以此作为载体制备得到Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂,采用全电池测试和半电池加速老化测试研究了Pt/SO3H-Ar-CNT对全电池性能的影响和催化剂本身的耐久性。TEM表征和半电池测试结果表明,磺酸基对Pt具有良好分散作用并且不会影响Pt的氧还原活性。全电池测试结果表明,在相同MEA制备和测试条件下,Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂具有比JM Pt/C更高的Pt利用率,而且对Nafion的依赖性远远小于JM Pt/C;Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂在Nafion的用量为15%时就可以达到最大输出功率860m W·cm-2,而Pt/COOH-CNT需要35%的Nafion用量才能达到最大输出功率766m W·cm-2。加速老化实验表明,Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂具有很好的电化学耐久性,Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂ECSA在经过老化测试后仅损失了26%,而Pt/COOH-CNT催化剂的损失ECSA则高达91%。Pt/SO3H-Ar-CNT性能的提升主要是由于磺酸基的引入为Pt提供了更多三相界面,另外磺酸基的共价链接方式确保了碳纳米管骨架结构的完整性,进而提高了Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂的抗腐蚀能力。
王静[6]（2014）在《多孔锡电极的制备及其用于CO2电化学还原性能的研究》文中指出CO2电化学还原反应是一种温和、高效的CO2转化方式，具有很好的应用前景，也为储存太阳能、风能、潮汐能等间歇性能源提供了一种有效方法。In，Sn，Hg和Pb等高析氢电位的金属对CO2电化学还原制备甲酸具有很高的选择性。其中Sn这种无毒、价格低廉的金属成为理想的阴极材料。氢气泡动态模板法制备多孔金属材料具有成本低、易于操作、不用去除模板剂等优点。这种方法制备的多孔材料具有良好的气液通道、高电化学表面积和粗糙的表面形貌。为制备CO2电化学还原的阴极多孔材料提供一种有效的方法。本文采用氢气泡动态模板法，在铜基底上制备了3D多孔锡电极。通过考察电流密度、沉积液组成等电沉积条件对多孔锡电极形貌和CO2电还原性质的影响，确定了适宜的制备条件为：电解液组成是1.2M HCl，0.01M SnCl2，0.01M柠檬酸钠；电沉积的电流密度为4A·cm-2；冰水浴中沉积1min。采用SEM、EDS、XRD和循环伏安法对3D多孔锡沉积层进行表征。SEM结果表明多孔锡沉积层具有自组织的灌木丛状三维多孔结构，同时EDS分析表明电极表面无杂质。XRD表征表明在Cu基底和Sn沉积层交界处有Cu5Sn6合金生成，加强了两者之间的连接。根据循环伏安法测试电化学表面积，多孔锡电极的电化学表面积大约是锡片电极的6倍。将制备的多孔锡电极用于CO2电化学还原制甲酸。电极的循环伏安测试结果表明，多孔锡电极比锡片电极具有更高的电流密度，和更正的CO2还原电位。通过考察KHCO3浓度、还原电位、反应温度对还原过程的影响，确定KHCO3浓度为0.5M，还原电位为-1.7V vs. SCE，还原温度为5℃时，甲酸的电流效率可达73.9%。Tafel曲线研究表明多孔锡电极和锡片电极上的CO2的电还原具有相同的速率控制步骤，即CO2得到一个电子生成·CO2ads-的过程。探讨了CO2电还原过程的电化学阻抗谱与电极反应过程之间的关系，结果表明CO2电还原过程的电阻抗谱分为三个部分：高频线性半无限扩散区、中频法拉第阻抗电容性半圆区和低频吸附态弛豫电容性半圆区。最后多孔锡电极的重复使用性研究表明多孔锡电极的催化效果下降了，沉积层的脱落可能是造成催化效果下降的原因。
张赟[7]（2015）在《镁空气电池电极材料及电解液的优化》文中研究表明本文通过浸渍还原法合成了用炭黑以及碳凝胶负载的铂基催化剂,并用XRD、ICP、TEM、ICP等手段对其进行了表征。相关的电化学测试包括在碱性介质中的循环伏安测试、扫描电化学显微镜的线扫描测试和组装成镁空气电池进行的放电曲线测试。这些测试均表明:与本文中的其它催化剂相比,碳凝胶负载的Pt-Zn催化剂具有最高的氧还原催化活性。使用这种催化剂后,用厚度为0.1mm的AZ31箔片作为负极材料、3.5wt.%氯化钠溶液作为电解液时,以5mA cm-2放电时的镁空气电池的比容量可以高达1349.5mAh g-1。Pt-Zn/CA的高性能是因为锌的掺入形成了富铂的表面,产生了更多d轨道空穴,并减轻了浸出的问题。另一方面,使用碳凝胶作为载体大大地增大了比表面积。本文尝试使用多种无机溶液作为镁空气电池的电解液,包括氯化钠、硝酸镁、硝酸钠、氯化镁以及氢氧化钠碱溶液并测定了镁合金在其中的动电位极化曲线。本文还在这些电解液中,用纯镁负极和以商用Pt/C作为催化剂的空气正极组装成镁空气电池,在0.9mA cm-2的电流密度下进行放电测试。测试结果表明,在这些溶液中,3.5wt.%的NaCl溶液最适合作为镁空气电池的电解液。另外,本文在此基础上在3.5wt.%氯化钠溶液中分别尝试添加1wt.%的缓蚀剂六次甲基四胺、锡酸钠,发现这两种试剂都能有效地提高镁空气电池的放电平台电压和比容量。本文研究了多种镁合金负极材料,包括铸态NZ30K、铸态GW103K和挤压态GW83K,以及传统材料铸态AZ31和铸态纯镁,通过XRD、SEM等手段对一些镁合金进行了成分结构和组织形貌的表征。由放电曲线可以直观地反映出负极材料放电的能力。电池的放电测试结果表明,NZ30K的放电比容量和稳定性都特别差,不适合作为镁空气电池负极材料应用。GWK系列镁合金的表现相比纯镁略有提高,而AZ31镁合金片在3.5wt.%氯化钠溶液中以商业Pt/C为催化剂时,比容量高达1083.36 mAh g-1,非常适合作为镁空气电池负极材料。为了研究镁合金的耐腐蚀性能和其作为镁空气电池负极材料时的放电能力之间的相关性,本文测定了镁合金在3.5wt.%氯化钠溶液中的动电位极化曲线。由极化曲线计算得到的腐蚀电流的大小反映出了耐蚀性能。可以看到,除了GW103K的耐蚀性明显较好外,其它镁合金的耐蚀性能相差不大。这说明耐蚀性和放电容量之间没有特别明显而直接的对应关系。
张叶臻[8]（2013）在《新型石墨纸和石墨烯在微生物燃料电池中的应用研究》文中指出微生物燃料电池（microbial fuel cells，MFCs）是一种利用自然界中廉价易得的微生物细菌作为生物催化剂，将有机物中的化学能转变为电能的装置。在废水处理、植入式医疗设备和生物传感器等方面有巨大的潜在应用价值。但是微生物燃料电池的输出功率密度偏低，限制了其大规模的实际应用。影响微生物燃料电池性能的因素有：电池构型、接种体、培养基、质子交换材料和电极面积等，其中阴阳极材料是影响其性能的主要因素。阳极材料决定着细菌的实际附着量和界面电子传递电阻的大小。因此，一个高效能的阳极材料对于提高微生物燃料电池的功率输出起着十分重要的作用。在阴极，氧气因其在环境中方便易得并且产物干净环保，是一种理想的阴极电子受体。但是在微生物燃料电池的阴极介质中，氧还原反应的动力学过程较差，从而限制了其作为阴极最终电子受体的使用，因此需要寻找高效的氧还原催化剂。本论文将新型石墨纸（novel graphite paper，GTS）和石墨烯（graphene）应用于微生物燃料电池，解决微生物燃料电池阳极和阴极中存在的问题，提高电池的功率密度，改善电池的产电性能。具体来说本论文的研究结果概括如下：（1）以大肠杆菌（E.coli）为生物催化剂，GTS为阳极构建双室型微生物燃料电池，放电曲线和极化曲线显示：GTS有很好的电催化性能。该电池的最大输出功率密度为2249mW m-2。从扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）结果来看，这可能归因于GTS良好的生物兼容性。（2）以聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）为粘合剂，不锈钢网（stainlesssteel mesh，SSM）为基底，附载石墨烯作为阳极构建微生物燃料电池。SSM电极、 PTFE修饰的SSM电极（PMS）和石墨烯修饰的SSM电极（GMS）的循环伏安（cyclicvoltammogram，CV）、放电曲线和极化曲线结果显示：GMS的电化学性能最好。以GMS为阳极构建的微生物燃料电池的最大功率密度可达2668mW m-2，分别比以SSM和PMS为阳极的电池功率大18和17倍。（3）利用透射电镜（transmission electron microscopy，TEM）和X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）分别对石墨烯的形貌和元素组成进行了表征。循环伏安的测定结果显示：石墨烯在中性的缓冲溶液中对氧气的还原反应具有较好的催化活性。以不锈钢网附载石墨烯作为阴极可以提高微生物燃料电池的产电性能，最大功率密度为289mW m-2。（4）利用非共价方法制备四磺酸基酞菁铁（iron tetrasulfophthalocyanine，FeTsPc）修饰的石墨烯复合物（FeTsPc-graphene），该方法可以在防止石墨烯团聚的同时，生成一种有效的氧还原催化剂。利用循环伏安法和线性扫描伏安法（linear sweepvoltammogram，LSV）对FeTsPc-graphene进行了电化学测试，发现其比FeTsPc修饰的电极的氧还原电位更正，电流更大。将FeTsPc-graphene修饰的碳纸用作微生物燃料电池的阴极，电池功率可达817mW m-2，要大于用FeTsPc修饰的电极结果(523mW m-2)，与用铂/碳（Pt/C）修饰的电极结果(856mW m-2)相似，因此，在微生物燃料电池中，FeTsPc-graphene复合物可以替代铂用于催化氧的还原。
陈旺辉[9]（2012）在《二氧化锰—贵金属催化剂的可控制备及其电催化性能研究》文中认为在本工作中，不同微观形貌的二氧化锰纳米材料通过一种醇参与的溶胶-凝胶法被成功制备，同时采用X射线衍射（XRD）技术、扫描电子显微镜（SEM）技术、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）技术、电子能谱（EDS）技术和热失重分析（Tg-DTA）等技术来研究二氧化锰纳米材料的微观结构和形貌及其合成机理。在二氧化锰纳米材料的合成过程中发现在锰氧化物干凝胶中K+离子的浓度高低是影响二氧化锰纳米材料最终形貌的关键因素，在K+离子浓度高的情况下，二氧化锰趋向于形成高长径比的α-MnO2纳米线；在K+离子浓度低的情况下，二氧化锰趋向于形成低长径比的α-MnO2纳米粒子。通过对二氧化锰凝胶的洗涤水量的调节成功合成了二氧化锰纳米线（长径比＞1000）、二氧化锰纳米棒（长径比＜100，＞10）和二氧化锰纳米粒子（长径比＜10）。在本工作中，负载量为20wt%的Pt/C催化剂被成功合成，并通过掺杂不同比例的二氧化锰，一系列MnO2-Pt/C复合催化剂得到制备，并通过电子能谱观察二氧化锰在Pt/C催化剂中的分散情况。在本工作中，通过对贵金属催化剂Pt/C和一系列MnO2-Pt/C复合催化剂的电化学表征，发现在低二氧化锰掺杂量下，Pt/C催化剂对氧气还原反应的电催化性能得到提高，而在高含量的二氧化锰的掺杂下，Pt/C的性能却得到抑制。旋转环盘电极测试表明二氧化锰的掺杂使MnO2-Pt/C复合催化剂的过氧化氢产量显着的低于相同测试条件下单纯Pt/C催化剂的产量，这表明二氧化锰在MnO2-Pt/C复合催化剂的氧气还原电催化过程中发挥了对过氧化氢的分解作用。进一步的，二氧化锰的掺入增加了参与四电子还原历程的氧气的比率，使MnO2-Pt/C复合催化剂电催化氧气还原反应的转移电子数较Pt/C催化剂更接近于4，达到3.98。这一效果主要是通过助催化剂二氧化锰与Pt/C催化剂的异相协同共催化效应来实现的
陈丽芳[10]（2012）在《多金属氧酸（盐）/金属/聚酰胺—胺多层复合物的制备及其电催化性能》文中指出直接液体燃料电池以其清洁、高效、安全等特点适应了新型能源发展的要求,成为新能源材料研究开发的热点。然而,目前直接液体燃料电池在开发过程中仍存在一些瓶颈问题,其中直接液体燃料电池阳极所使用的催化剂多为铂等贵金属,其价格昂贵、资源稀少、催化效率低且易被中间产物毒化等问题成为其商业化发展的最大障碍。因此,提高铂或铂基催化剂的活性、稳定性以及抗毒化性能是实现直接液体燃料电池商业化的关键途径。本论文通过电沉积法制备了多金属氧酸（盐）/金属/聚酰胺-胺复合物催化剂,研究了制备条件对复合物催化剂形貌以及催化性能的影响,进一步探讨了不同pH值以及外部条件对复合物催化剂催化性能的影响。并利用X射线光电子能谱（XPS）,扫描电镜（SEM）,紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、X射线粉末衍射（XRD）,循环伏安法（CV）和交流阻抗（EIS）法对所制备的多金属氧酸（盐）/金属/聚酰胺-胺复合物催化剂进行了组成、结构、形貌以及电催化性能的表征。结果表明：所需的组分均被沉积到复合物中且层与层之间的生长是连续、均匀的,其中多金属氧酸（盐）和聚酰胺-胺均保持了原有的结构和性能。可以通过沉积电位的选择等因素来调控复合物催化剂的表面形貌,进而可以调控其对甲醇、乙醇、甲酸等低碳醇、酸液体燃料的催化活性。本论文首先利用层层自组装法制备的{PdPW11/PAMAM}n复合膜,实验研究表明该复合膜具有很好的稳定性,对BrO3和H2O2的还原表现出良好的电催化活性,其膜层数在一定的范围内与其催化活性成正比,且该复合膜对甲醇、乙醇、甲酸等低碳醇、酸的氧化也有着良好的助催化作用。其次,通过制备条件的优选所得到的{PdPW11/Pt/PAMAM}n和{PMo12/Pt-Cu/PAMAM}n两种不同的复合物催化剂表面颗粒分散均匀,对甲醇、乙醇、甲酸等均具有良好的催化活性、稳定性以及抗毒化性能,其催化活性与沉积层数也在一定的范围内成正比。
二、抑制质子交换膜燃料电池负差效应的MnO_2-Pt/C复合电极（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、抑制质子交换膜燃料电池负差效应的MnO_2-Pt/C复合电极（论文提纲范文）
（1）Pt基催化剂应用于氧还原的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 燃料电池概述 |
| 1.2.2 燃料电池分类 |
| 1.2.3 PEMFC工作原理及其组成 |
| 1.2.4 PEMFC的应用现状及发展 |
| 1.3 Pt基氧还原催化剂 |
| 1.3.1 Pt基合金ORR催化剂 |
| 1.3.2 Pt基核壳ORR催化剂 |
| 1.3.3 催化剂载体 |
| 1.4 非贵金属催化剂 |
| 1.5 论文研究意义及内容 |
| 第2章 PdAu@Pt/C的合成及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验药品及实验仪器 |
| 2.2.1 实验化学试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 碳黑的预处理 |
| 2.3.2 PdAu/C的制备 |
| 2.3.3 Pd Au@Pt/C催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 物理表征 |
| 2.4.2 电化学表征 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 样品XRD表征 |
| 2.5.2 TEM形貌表征 |
| 2.5.3 XPS分析 |
| 2.5.4 TGA分析 |
| 2.5.5 电化学分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光沉积制备Pt/CNT@TiO_2催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验药品及实验仪器 |
| 3.2.1 实验化学试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验步骤 |
| 3.3.1 CNTs的预处理 |
| 3.3.2 载体CNT@TiO_2 的制备 |
| 3.3.3 催化剂Pt/CNT@TiO_2 制备 |
| 3.4 催化剂表征 |
| 3.4.1 物理表征 |
| 3.4.2 电化学表征 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 Pt/CNT@TiO_2 催化剂的制备工艺 |
| 3.5.2 N2吸/脱附表征 |
| 3.5.3 XRD表征 |
| 3.5.4 TEM形貌分析 |
| 3.5.5 XPS分析 |
| 3.5.6 TGA和 ICP-MS分析 |
| 3.5.7 电化学性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（2）金属—有机骨架的设计合成及其氧气电催化性能（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 清洁能源 |
| 1.1.2 燃料电池及电解池 |
| 1.1.3 金属—空气电池 |
| 1.2 氧气电催化反应 |
| 1.3 氧气电催化剂 |
| 1.3.1 电催化剂设计原理 |
| 1.3.2 氧气电催化中的决定因素 |
| 1.3.3 ORR电催化剂研究进展 |
| 1.3.4 OER电催化剂研究进展 |
| 1.4 金属—有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs) |
| 1.4.1 金属—有机骨架结构及种类 |
| 1.4.2 金属—有机骨架在氧气电催化中的应用 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验及理论计算方法 |
| 2.1 实验材料及装置 |
| 2.1.1 MOFs催化剂制备及电化学测试所需材料 |
| 2.1.2 MOFs催化剂制备及电化学测试所需仪器 |
| 2.2 实验步骤和方法 |
| 2.2.1 MOFs基催化剂的合成 |
| 2.2.2 MOFs基催化剂的性能评价 |
| 2.2.3 MOFs基催化剂的结构表征 |
| 2.3 量化计算方法 |
| 第三章 纯相MOFs及与碳复合后用于氧气电催化的研究 |
| 3.1 MOF(Fe/Co)用于氧气电催化 |
| 3.1.1 MOF(Fe/Co)的合成及结构表征 |
| 3.1.2 MOF(Fe/Co)的氧气电催化性能 |
| 3.1.3 MOF(Fe/Co)的构效关系分析 |
| 3.2 ZIF-67@NPC-2用于氧气电催化 |
| 3.2.1 NPC的合成及结构表征 |
| 3.2.2 ZIF-67@NPC的合成及结构表征 |
| 3.2.3 ZIF-67@NPC的氧气电催化性能 |
| 3.2.4 ZIF-67@NPC的构效关系分析 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 MOFs负载MnO_2用于氧气电催化的研究 |
| 4.1 ε-MnO_2/MOF(Fe)用于氧气电催化 |
| 4.1.1 ε-MnO_2/MOF(Fe)的合成及结构表征 |
| 4.1.2 ε-MnO_2/MOF(Fe)的氧气电催化性能 |
| 4.1.3 ε-MnO_2/MOF(Fe)的构效关系分析 |
| 4.2 α-MnO_2/MIL-101(Cr)用于氧气电催化 |
| 4.2.1 α-MnO_2/MIL-101(Cr)的合成及结构表征 |
| 4.2.2 α-MnO_2/MIL-101(Cr)的氧气电催化性能 |
| 4.2.3 α-MnO_2/MIL-101(Cr)的构效关系分析 |
| 4.3 本章小节 |
| 第五章 MOFs衍生碳负载金属颗粒用于氧气电催化的研究 |
| 5.1 MOG(Fe)衍生催化剂用于氧气电催化 |
| 5.1.1 MOG(Fe)衍生催化剂的合成及结构表征 |
| 5.1.2 MOG(Fe)衍生催化剂的氧气电催化性能 |
| 5.1.3 MOG(Fe)衍生催化剂的构效关系分析 |
| 5.2 MOF(Fe/Co)衍生FeCo合金用于氧气电催化 |
| 5.2.1 MOF(Fe/Co)衍生FeCo合金的合成及表征 |
| 5.2.2 MOF(Fe/Co)衍生FeCo合金的半电池氧气电催化性能 |
| 5.2.3 MOF(Fe/Co)衍生FeCo合金的锂—空气电池性能 |
| 5.2.4 MOF(Fe/Co)衍生FeCo合金的构效关系分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 MOFs衍生金属—氮—碳用于氧气电催化的研究 |
| 6.1 MIL/ZIF-1000组成与结构 |
| 6.1.1 MIL/ZIF-1000的合成 |
| 6.1.2 MIL/ZIF-1000的结构表征 |
| 6.2 MIL/ZIF-1000的氧气电催化测试 |
| 6.2.1 MIL/ZIF-1000的半电池活性测试 |
| 6.2.2 MIL/ZIF-1000的半电池稳定性测试 |
| 6.3 Fe结晶颗粒在ORR中的作用 |
| 6.3.1 MIL/ZIF-1000活性位的构建 |
| 6.3.2 DFT模拟计算 |
| 6.3.3 实验论证Fe—Fe_3C作用 |
| 6.4 MIL/ZIF-1000在全电池中的氧气电催化 |
| 6.4.1 锂—空气电池性能 |
| 6.4.2 质子交换膜燃料电池性能 |
| 6.5 MIL/ZIF-1000的构效关系分析 |
| 6.6 本章小节 |
| 第七章 不同配体取代基对于MOFs衍生金属—氮—碳催化剂的氧气电催化性能的研究 |
| 7.1 Zn(Ligand)_2TPIBP的合成及氧气电催化性能 |
| 7.1.1 不同取代基的咪唑配体与Zn的配位结构 |
| 7.1.2 Zn(Ligand)_2TPIBP的氧气电催化性能 |
| 7.2 Zn(Ligand)_2TPIBP的结构表征 |
| 7.2.1 Zn(Ligand)_2的无定型化 |
| 7.2.2 Zn(Ligand)_2TPIBP的拉曼及氮气吸脱附表征 |
| 7.2.3 Zn(Ligand)_2TPIBP的形貌表征 |
| 7.2.4 Zn(Ligand)_2TPIBP的XPS表征 |
| 7.3 Zn(Ligand)_2TPIBP的分解机理 |
| 7.4 Zn(Ligand)_2TPIBP的构效关系分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（3）镁-溶解氧海水电池性能的实验室模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 海水电池概况 |
| 1.2.1 海水电池原理及特点 |
| 1.2.2 海水电池分类 |
| 1.2.3 几种常见海水电池 |
| 1.2.4 海水电池应用 |
| 1.3 镁海水溶解氧电池研究进展 |
| 1.4 镁合金概况 |
| 1.4.1 镁合金在电池中的应用 |
| 1.4.2 镁合金作电极材料时存在问题 |
| 1.4.3 镁合金电极材料研究进展 |
| 1.5 碳纤维概况 |
| 1.5.1 碳纤维简介 |
| 1.5.2 碳纤维表面处理方法 |
| 1.6 电池参数 |
| 1.7 论文研究内容及创新点 |
| 1.7.1 研究主要内容 |
| 1.7.2 论文创新点 |
| 2 Mg-Ga-Hg合金电化学性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 自腐蚀速率测试 |
| 2.2.3 镁合金电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 三种镁合金电化学性能比较 |
| 2.3.2 Mg-Ga-Hg合金在海水中的开路电位测试 |
| 2.3.3 Mg-Ga-Hg合金在海水中的恒流放电特性 |
| 2.3.4 Mg-Ga-Hg合金在海水中的动电位极化特性 |
| 2.3.5 Mg-Ga-Hg合金在海水中的自腐蚀速率和电流效率 |
| 2.3.6 Mg-Ga-Hg合金在海水中的间歇放电特性 |
| 2.3.7 Mg-Ga-Hg合金在动态海水中的放电特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 环境参数对改性PAN基碳纤维电极性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 改性碳纤维电极制备 |
| 3.2.3 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电化学改性对PAN-CFB电极电化学性能影响 |
| 3.3.2 溶解氧浓度对MPAN-CFB电极性能影响 |
| 3.3.3 海水流速对MPAN-CFB电极性能影响 |
| 3.3.4 溶解氧浓度、海水流速对MPAN-CF丝束电极性能影响 |
| 3.3.5 模拟深海环境下MPAN-CF丝束电极性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 工作电流、副产物、电极距离对电池性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 改性碳纤维刷电极制备 |
| 4.2.3 工作电流、副产物对电池性能影响测试 |
| 4.2.4 电极距离对电池性能影响测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 工作电流对MPAN-CFB电极性能影响 |
| 4.3.2 副产物对MPAN-CFB电极性能影响 |
| 4.3.3 电极距离对电池性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 发表的学术论文 |
（4）石墨烯的制备及其在化学电源中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 石墨烯材料 |
| 1.2.1 石墨烯材料简介 |
| 1.2.2 石墨烯材料的制备 |
| 1.3 锂离子电池（Lithium-ion battery） |
| 1.3.1 锂离子电池简介 |
| 1.3.2 锂离子电池正极材料 |
| 1.3.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.4 锂离子电池电解质 |
| 1.4 石墨烯材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.5 电化学电容器（Electrochemical capacitors） |
| 1.5.1 电化学电容器的工作原理 |
| 1.5.1.1 双电层电容（EDLC） |
| 1.5.1.2 法拉第赝电容 |
| 1.5.1.3 混合型电化学电容器 |
| 1.6 石墨烯在电化学电容器中的应用 |
| 1.7 燃料电池（Fuel cells） |
| 1.7.1 质子交换膜燃料电池（PEMFC） |
| 1.7.2 质子交换膜燃料电池电催化剂 |
| 1.8 石墨烯在燃料电池中的应用 |
| 1.9 主要测试方法的原理 |
| 1.9.1 理化分析 |
| 1.9.1.1 X 射线衍射（XRD） |
| 1.9.1.2 拉曼光谱（Raman Spectra） |
| 1.9.1.3 X 射线光电子能谱（XPS） |
| 1.9.1.4 氮气的吸/脱附 |
| 1.9.1.5 扫描电镜（SEM） |
| 1.9.1.6 透射电镜（TEM） |
| 1.9.2 电化学测试 |
| 1.9.2.1 恒流充放电测试 |
| 1.9.2.2 循环伏安测试（CV） |
| 1.9.2.3 交流阻抗测试（EIS） |
| 1.10 论文的选题及研究内容 |
| 第二章 石墨烯的制备以及相关表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 化学试剂及仪器 |
| 2.2.2 氧化石墨（GO）的制备 |
| 2.2.3 氧化还原法制备石墨烯 |
| 2.2.4 直接低温骤热法制备石墨烯 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 红外光谱（FTIR）分析 |
| 2.3.4 拉曼光谱（Raman Spectra） |
| 2.3.5 热重分析（TG/DSC） |
| 2.3.6 氮气吸/脱附测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 氧化石墨的相关表征 |
| 2.4.1.1 XRD 谱图分析 |
| 2.4.1.2 红外谱图分析 |
| 2.4.1.3 拉曼谱图分析 |
| 2.4.1.4 SEM 分析 |
| 2.4.2 氧化还原法制备石墨烯的表征 |
| 2.4.2.1 XRD 谱图分析 |
| 2.4.2.2 红外谱图分析 |
| 2.4.2.3 拉曼谱图分析 |
| 2.4.2.4 扫描电镜表征 |
| 2.4.2.5 氮气吸/脱附表征 |
| 2.4.2.6 透射电镜表征 |
| 2.4.3 直接低温骤热法制备石墨烯的表征 |
| 2.4.3.1 氧化石墨的热重分析 |
| 2.4.3.2 XRD 谱图分析 |
| 2.4.3.3 红外谱图分析 |
| 2.4.3.4 拉曼谱图分析 |
| 2.4.3.5 石墨烯的热重分析 |
| 2.4.3.6 扫描电镜表征 |
| 2.4.3.7 氮气吸/脱附表征 |
| 2.4.3.8 透射电镜表征 |
| 2.4.4 石墨烯纳米微片（GNPs）的表征 |
| 2.4.4.1 XRD 谱图分析 |
| 2.4.4.2 热重分析 |
| 2.4.4.3 扫描电镜表征 |
| 2.4.4.4 氮气吸/脱附测试 |
| 2.4.4.5 透射电镜表征 |
| 2.5 本章结论 |
| 第三章 LiMnPO_4材料的制备与改性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂及仪器 |
| 3.2.2 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 的制备 |
| 3.2.3 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 在 LiMnPO_4材料中的应用 |
| 3.2.4 LiMnPO_4-C/AB 与 LiMnPO_4-C/AB-I 的制备 |
| 3.2.5 LiMnPO_4/GNPs 的制备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 理化表征 |
| 3.3.1.1 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 3.3.1.2 微观形貌分析 |
| 3.3.1.3 拉曼光谱（Raman Spectra） |
| 3.3.1.4 热重分析（TG/DSC） |
| 3.3.1.5 X 射线光电子能谱（XPS）分析 |
| 3.3.2 电化学表征 |
| 3.3.2.1 沉淀法所制备材料的表征 |
| 3.3.2.2 溶胶-凝胶法所制备材料的表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 沉淀法制备 LiMnPO_4材料及改性 |
| 3.4.1.1 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 的 XRD 分析 |
| 3.4.1.2 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 的热分解分析 |
| 3.4.1.3 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 的 SEM 表征 |
| 3.4.1.4 Mn(PO_3(OH))·3H_2O 的 XPS 分析 |
| 3.4.1.5 LiMnPO_4/C 和 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C 材料的 XRD 分析 |
| 3.4.1.6 LiMnPO_4/C 和 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C 材料的形貌分析 |
| 3.4.1.7 LiMnPO_4/C 和 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C 材料的电化学表征 |
| 3.4.2 新型溶胶-凝胶法制备 LiMnPO_4/AB |
| 3.4.2.1 凝胶的差异分析 |
| 3.4.2.2 新型溶胶-凝胶法制得 LiMnPO_4/AB 的 XRD 分析 |
| 3.4.2.3 新型溶胶-凝胶法制得 LiMnPO_4/AB 的 SEM 表征 |
| 3.4.2.4 新型溶胶-凝胶法制得 LiMnPO_4/AB 的电化学表征 |
| 3.4.2.5 LiMnPO_4/AB 与 LiMnPO_4/AB-I 的 XRD 谱图分析 |
| 3.4.2.6 LiMnPO_4/AB 与 LiMnPO_4/AB-I 的 SEM 表征 |
| 3.4.2.7 LiMnPO_4/AB 与 LiMnPO_4/AB-I 的电化学表征 |
| 3.4.3 石墨烯纳米微片（GNPs）的应用 |
| 3.4.3.1 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的 XRD 谱图分析 |
| 3.4.3.2 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的拉曼谱图分析 |
| 3.4.3.3 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的 SEM 表征 |
| 3.4.3.4 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的 TEM 表征 |
| 3.4.3.5 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的阻抗分析 |
| 3.4.3.6 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的循环性能分析 |
| 3.4.3.7 LiMnPO_4/AB 和 LiMnPO_4/GNPs 的倍率性能分析 |
| 3.5 本章结论 |
| 第四章 石墨烯在 MnO 锂离子电池负极材料中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂及仪器 |
| 4.2.2 聚乙二醇辅助烧结法制备 MnO |
| 4.2.3 MnTiO_3对 MnO 的包覆处理 |
| 4.2.4 聚乙二醇辅助烧结法制备 MnO/GNPs |
| 4.2.5 MnTiO_3对 MnO/GNPs 的包覆处理 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 理化表征 |
| 4.3.1.1 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 4.3.1.2 微观形貌分析 |
| 4.3.1.3 氮气吸/脱附测试 |
| 4.3.2 电化学表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 聚乙二醇辅助烧结法制备 MnO 的表征 |
| 4.4.1.1 不同 MnO 样品的 XRD 谱图分析 |
| 4.4.1.2 不同 MnO 样品的 SEM 表征 |
| 4.4.1.3 不同 MnO 样品的氮气吸/脱附测试 |
| 4.4.1.4 不同 MnO 样品的电化学表征 |
| 4.4.2 MnO@MnTiO_3负极材料表征 |
| 4.4.2.1 MnO@MnTiO_3的 XRD 谱图分析 |
| 4.4.2.2 MnO@MnTiO_3的形貌分析 |
| 4.4.2.3 MnO@MnTiO_3的电化学性能 |
| 4.4.3 MnO/GNPs 负极材料表征 |
| 4.4.3.1 MnO/GNPs 负极材料的 XRD 谱图分析 |
| 4.4.3.2 MnO/GNPs 负极材料的扫描电镜表征 |
| 4.4.3.3 MnO/GNPs 负极材料的循环性能测试 |
| 4.4.4 MnO/GNPs@MnTiO_3负极材料表征 |
| 4.4.4.1 MnO/GNPs@MnTiO_3的 XRD 谱图分析 |
| 4.4.4.2 MnO/GNPs@MnTiO_3的 SEM 表征 |
| 4.4.4.3 MnO/GNPs@MnTiO_3的 TEM 表征 |
| 4.4.4.4 MnO/GNPs@MnTiO_3的电化学表征 |
| 4.5 本章结论 |
| 第五章 石墨烯在锂离子电容器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 化学试剂及仪器 |
| 5.2.2 直接低温骤热法制备石墨烯 |
| 5.3 测试与表征 |
| 5.3.1 理化表征 |
| 5.3.1.1 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 5.3.1.2 微观形貌分析 |
| 5.3.1.3 拉曼光谱（Raman Spectra） |
| 5.3.1.4 氮气吸/脱附测试 |
| 5.3.2 电化学表征 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 不同温度所得石墨烯的表征 |
| 5.4.1.1 石墨烯样品的 XRD 谱图分析 |
| 5.4.1.2 石墨烯样品的 SEM 表征 |
| 5.4.1.3 石墨烯样品的氮气吸/脱附测试 |
| 5.4.1.4 石墨烯样品的拉曼谱图分析 |
| 5.4.1.5 石墨烯样品的 TEM 表征 |
| 5.4.1.6 石墨烯样品的恒流充放电测试 |
| 5.4.1.7 石墨烯样品的循环伏安测试 |
| 5.4.1.8 石墨烯样品的循环性能测试 |
| 5.4.2 不同碳材料的测试与表征 |
| 5.4.2.1 不同碳材料的 XRD 谱图分析 |
| 5.4.2.2 不同碳材料的拉曼谱图分析 |
| 5.4.2.3 不同碳材料的 SEM 表征 |
| 5.4.2.4 不同碳材料的氮气吸/脱附测试 |
| 5.4.2.5 不同碳材料的恒流充放电测试 |
| 5.4.2.6 不同碳材料的循环伏安测试 |
| 5.4.2.7 不同碳材料的循环性能测试 |
| 5.4.2.8 电极循环前后的 SEM 表征 |
| 5.5 本章结论 |
| 第六章 石墨烯在燃料电池电催化剂中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 化学试剂及仪器 |
| 6.2.2 氧化还原法制备石墨烯 |
| 6.2.3 聚吡咯/石墨烯（PPy-graphene）复合材料的制备 |
| 6.2.4 Pt/graphene 与 Pt/PPy-graphene 催化剂的制备 |
| 6.3 测试与表征 |
| 6.3.1 材料的理化表征 |
| 6.3.1.1 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 6.3.1.2 微观形貌分析 |
| 6.3.1.3 红外光谱（FTIR）分析 |
| 6.3.1.4 拉曼光谱（Raman Spectra） |
| 6.3.2 材料的电化学测试 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 催化剂的 XRD 谱图分析 |
| 6.4.2 催化剂的红外谱图分析 |
| 6.4.3 催化剂的拉曼谱图分析 |
| 6.4.4 聚吡咯/石墨烯复合材料的稳定性比较 |
| 6.4.5 催化剂的形貌分析 |
| 6.4.6 催化剂的循环伏安测试 |
| 6.4.7 催化剂的阻抗测试 |
| 6.5 本章结论 |
| 第七章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文以及科研情况 |
| 致谢 |
（5）高性能铂基燃料电池催化剂研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 燃料电池概述 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池概述 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池组成及工作原理 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池优点及现存问题 |
| 1.3 质子交换膜燃料电池催化剂 |
| 1.3.1 阳极催化剂研究现状 |
| 1.3.2 阴极催化剂研究现状 |
| 1.4 本课题研究的意义和内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验试剂与材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.4 催化剂的物理化学性能表征方法 |
| 2.4.1 红外光谱测试 (IR) |
| 2.4.2 拉曼光谱测试 (Raman) |
| 2.4.3 X-射线衍射分析 (XRD) |
| 2.4.4 氮吸附比表面测试 (BET) |
| 2.4.5 X-射线光电子能谱测试 (XPS) |
| 2.4.6 场发射透射电子显微镜测试 (TEM) |
| 2.4.7 感应耦合等离子原子发射光谱测定 (ICP-AES) |
| 3 多孔PtCu纳米枝状催化剂的制备及其电催化性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 多孔PtCu纳米枝状催化剂的制备 |
| 3.2.2 电化学测试 |
| 3.2.3 物理化学性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌、结构及组成分析 |
| 3.3.2 多孔PtCu纳米枝状结构的生长机理 |
| 3.3.3 电化学性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 巯基增强PtRu/SH-CNT催化剂甲醇氧化性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 巯基化碳纳米管（SH-CNT）的制备 |
| 4.2.2 PtRu/SH-CNT催化剂的制备 |
| 4.2.3 电化学测试 |
| 4.2.4 物理化学性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面组成及形貌结构分析 |
| 4.3.2 电化学性能表征 |
| 4.3.3 抗中毒性能测试 |
| 4.3.4 XPS测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Pt@CNx/CNT催化剂的制备及其耐久性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Pt@CNx/CNT催化剂的制备 |
| 5.2.2 电化学测试 |
| 5.2.3 物理表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构、组成及形貌分析 |
| 5.3.2 电化学性能表征 |
| 5.3.3 加速老化测试（ADT） |
| 5.3.4 催化剂XPS测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂的制备及其增强Pt利用率的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 Pt/SO3H-Ar-CNT催化剂的制备 |
| 6.2.2 电化学测试 |
| 6.2.3 膜电极组件制备（MEA）及单电池性能测试 |
| 6.2.4 物理化学性能表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 表面结构及组成分析 |
| 6.3.2 电化学性能表征 |
| 6.3.4 单电池性能测试 |
| 6.3.5 加速老化测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本论文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间申请的专利目录 |
| C. 作者在攻读学位期间获奖情况 |
（6）多孔锡电极的制备及其用于CO2电化学还原性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 温室气体 CO21 |
| 1.2 CO_2的基本性质 |
| 1.2.1 物理化学性质 |
| 1.2.2 CO_2在水溶液中的溶解度和种类 |
| 1.2.2.1 化学反应和平衡常数 |
| 1.2.2.2 在 HCO_3~-/CO_3~(2-)溶液中 CO_2的溶解度 |
| 1.2.3 电极界面 pH 值的变化 |
| 1.2.4 在 CO_2/HCO_(3~-)/CO_3~(2-)系统中电势与 pH 的关系图 |
| 1.3 CO_2的利用现状 |
| 1.3.1 CO_2的化学转化 |
| 1.3.2 新型 CO2还原方法 |
| 1.4 CO_2的电化学还原 |
| 1.4.1 CO_2电还原的理念 |
| 1.4.2 CO_2电还原的原理和动力学 |
| 1.4.2.1 CO_2电还原反应的原理 |
| 1.4.2.2 CO_2电还原反应的动力学 |
| 1.4.3 CO_2电还原反应的进展 |
| 1.4.3.1 不同电极上 CO_2还原的产物 |
| 1.4.3.2 CO_2电还原的电极形式 |
| 1.4.3.3 CO_2电还原的影响因素 |
| 1.4.3.4 CO_2电化学还原反应器 |
| 1.5 锡电极上 CO_2电还原的研究 |
| 1.6 多孔金属电极 |
| 1.7 本文的研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 仪器与设备 |
| 2.2 化学试剂 |
| 2.3 电极的物理表征 |
| 2.3.1 场发射扫描电镜（SEM） |
| 2.3.2 能量色谱光谱（EDS） |
| 2.3.3 X 射线衍射仪（XRD） |
| 2.3.4 电感耦合等离子体发射光谱(ICP) |
| 2.3.5 电化学活性表面积测试 |
| 2.4 电化学测试方法 |
| 2.4.1 循环伏安法（CV） |
| 2.4.2 线性扫描伏安法（LSV） |
| 2.4.3 恒电位电解法 |
| 2.4.4 Tafel 曲线 |
| 2.4.5 电化学阻抗谱 |
| 2.5 实验方法 |
| 2.5.1 电极的预处理 |
| 2.5.2 纳米层锡电极的制备 |
| 2.5.3 氢气泡动态模板法制备 3D 多孔锡电极 |
| 2.5.4 CO_2电还原过程 |
| 2.6 产物分析 |
| 第三章 锡电极的制备 |
| 3.1 对 Cu 基底的预处理和形貌表征 |
| 3.2 恒电位沉积法制备纳米层锡电极 |
| 3.2.1 SEM |
| 3.2.2 XRD |
| 3.2.3 纳米层锡电极的循环伏安曲线 |
| 3.3 氢气泡动态模板法制备 3D 多孔锡电极 |
| 3.3.1 电沉积时间的影响 |
| 3.3.2 沉积液组成的影响 |
| 3.3.2.1 沉积液 HCl 浓度的影响 |
| 3.3.2.2 沉积液中 Sn~(2+)离子浓度的影响 |
| 3.3.2.3 沉积液中柠檬酸钠的影响 |
| 3.3.3 电沉积电流密度的影响 |
| 3.3.4 电沉积液中离子液体的影响 |
| 3.3.5 多孔锡电极组成和形貌表征 |
| 3.3.5.1 SEM 和 EDS |
| 3.3.5.2 XRD |
| 3.3.5.3 电化学活性表面积 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 3D 多孔锡电极上 CO_2电还原过程的研究 |
| 4.1 循环伏安测试 |
| 4.2 电还原条件对生成甲酸电流效率的影响 |
| 4.2.1 KHCO_3浓度的影响 |
| 4.2.2 还原电位的影响 |
| 4.2.3 CO_2电还原反应温度的影响 |
| 4.3 CO_2恒电位电解反应 |
| 4.4 Tafel 测试 |
| 4.5 CO2电还原的电化学阻抗 |
| 4.5.1 不同极化电位下的电化学阻抗 |
| 4.5.2 多孔锡电极上 CO_2电还原反应的等效电路 |
| 4.6 电极的重复使用性 |
| 4.6.1 多孔锡电极重复使用性能 |
| 4.6.2 重复使用后多孔锡电极的组成和形貌表征 |
| 4.6.2.1 SEM |
| 4.6.2.2 XRD |
| 4.6.2.3 ICP |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）镁空气电池电极材料及电解液的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 燃料电池的发展概况 |
| 1.2 金属空气电池介绍 |
| 1.3 镁空气电池的原理、组成、发展与前景 |
| 1.3.1 镁金属负极 |
| 1.3.2 电解液及缓蚀剂 |
| 1.3.3 空气正极及催化剂 |
| 1.4 课题研究主要内容及意义 |
| 第二章 实验原理和方法 |
| 2.1 碳凝胶的制备及氮吸附技术 |
| 2.1.1 多孔材料及碳凝胶的制备 |
| 2.1.2 碳凝胶的制备过程 |
| 2.2 铂基催化剂的制备 |
| 2.3 电解液的配制 |
| 2.4 负极材料的准备 |
| 2.5 电池的组装 |
| 2.6 物理表征技术 |
| 2.6.1 氮吸附测试及其原理 |
| 2.6.2 X射线衍射原理与方法 |
| 2.6.3 扫描电子显微镜(SEM)及X-射线能谱仪（EDS） |
| 2.6.4 透射电子显微镜 |
| 2.6.5 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS） |
| 2.6.6 X射线光电子能谱（XPS） |
| 2.7 电化学测量技术 |
| 2.7.1 极化曲线 |
| 2.7.2 循环伏安法 |
| 2.7.3 交流阻抗测试 |
| 2.7.4 充放电曲线 |
| 2.7.5 扫描电化学显微镜 |
| 第三章 碳凝胶负载的PT-ZN二元催化剂及其它碳材料负载的铂基催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳凝胶的制备和物理表征 |
| 3.2.1 碳凝胶的制备 |
| 3.2.2 碳凝胶的物理表征 |
| 3.3 铂基催化剂的物理表征 |
| 3.4 铂基催化剂的电化学性能表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电解液及缓蚀剂对镁空气电池性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同电解液对催化性能的影响 |
| 4.3 缓蚀剂对催化性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 镁合金负极成分对镁空气电池性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 镁合金负极材料的制备和表征 |
| 5.3 镁合金负极材料的电化学测试 |
| 5.3.1 电池放电性能测试 |
| 5.3.2 动电位极化曲线测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间科研成果 |
（8）新型石墨纸和石墨烯在微生物燃料电池中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微生物燃料电池 |
| 1.2.1 微生物燃料电池的工作原理 |
| 1.2.2 阳极产电细菌的电子转移机制 |
| 1.2.3 微生物燃料电池的优点 |
| 1.2.4 微生物燃料电池的分类 |
| 1.2.5 微生物燃料电池的主要评价方法 |
| 1.2.6 微生物燃料电池的发展历史 |
| 1.2.7 微生物燃料电池的研究进展 |
| 1.2.8 微生物燃料电池的应用前景 |
| 1.2.9 微生物燃料电池存在的问题 |
| 1.3 石墨简介 |
| 1.4 石墨烯纳米材料简介 |
| 1.4.1 石墨烯的结构 |
| 1.4.2 石墨烯的制备方法 |
| 1.4.3 石墨烯的性质 |
| 1.4.4 石墨烯在各领域的应用 |
| 1.5 本课题研究的意义和内容 |
| 1.5.1 本课题的研究意义 |
| 1.5.2 本课题主要的研究内容 |
| 第二章 新型石墨纸在微生物燃料电池阳极中的应用研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 药品 |
| 2.2.2 材料 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 电极材料的表征 |
| 2.3.2 CV 表征 |
| 2.3.3 阳极放电曲线 |
| 2.3.4 电极对微生物燃料电池产电性能的影响 |
| 2.3.5 电极放电后的扫描电镜分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨烯修饰的不锈钢网在微生物燃料电池阳极中的应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 药品 |
| 3.2.2 材料 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电极材料的表征 |
| 3.3.2 阳极材料的 CV 表征 |
| 3.3.3 阳极材料的电化学阻抗表征 |
| 3.3.4 阳极放电曲线 |
| 3.3.5 三种电极对微生物燃料电池产电性能的影响 |
| 3.3.6 电极放电后的扫描电镜分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 石墨烯修饰的不锈钢网在微生物燃料电池阴极中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 药品 |
| 4.2.2 材料 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 石墨烯的表征 |
| 4.3.2 石墨烯在铁氰化钾溶液中的电化学性质 |
| 4.3.3 电化学阻抗表征 |
| 4.3.4 石墨烯对氧还原反应的催化活性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 酞菁铁衍生物修饰石墨烯的复合催化剂在微生物燃料电池阴极中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 药品 |
| 5.2.2 材料 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 FeTsPc-graphene 的表征 |
| 5.3.2 材料的电化学性质表征 |
| 5.3.3 对微生物燃料电池产电性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）二氧化锰—贵金属催化剂的可控制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池和气体扩散电极 |
| 1.2.1 燃料电池的构造 |
| 1.2.2 气体扩散电极简介 |
| 1.3 燃料电池催化剂简介 |
| 1.3.1 贵金属催化剂 |
| 1.3.2 金属氧化物催化剂 |
| 1.3.3 碳材料 |
| 1.3.4 其他催化剂 |
| 1.4 二氧化锰纳米材料介绍 |
| 1.4.1 二氧化锰纳米材料的结构介绍 |
| 1.4.2 二氧化锰的制备方法 |
| 1.4.3 二氧化锰的电化学性质 |
| 1.5 本工作的研究内容及创新点介绍 |
| 第二章 实验试剂、仪器和测试方法 |
| 2.1 实验试剂和常规仪器 |
| 2.2 常规测试方法 |
| 2.2.1 X 射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 电子能谱测试(EDS) |
| 2.2.4 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.2.5 热失重分析(Tg-DTA) |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.3.1 循环伏安测试 |
| 2.3.2 极化曲线 |
| 2.3.3 Tafel 曲线 |
| 2.3.4 旋转环盘电极测试方法 |
| 第三章 MnO_2纳米材料的合成与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二氧化锰纳米材料的合成 |
| 3.3 二氧化锰纳米材料的表征 |
| 3.3.1 MnOx干凝胶的热失重曲线测定 |
| 3.3.2 X 射线衍射测试 |
| 3.3.3 扫描电子显微镜表征 |
| 3.3.4 高分辨透射电子显微镜表征 |
| 3.3.5 电子能谱表征 |
| 3.4 二氧化锰纳米材料的形貌可控原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 二氧化锰-贵金属催化剂的制备和结构表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Pt/C 催化剂的制备与表征 |
| 4.2.1 Pt/C 催化剂的制备 |
| 4.2.2 Pt/C 催化剂的表征 |
| 4.3 二氧化锰-贵金属复合纳米催化剂的制备与表征 |
| 4.3.1 MnO_2-Pt/C 复合催化剂的制备 |
| 4.3.2 MnO_2-Pt/C 复合催化剂的表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二氧化锰-贵金属催化剂电催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 二氧化锰纳米材料对氧气还原反应的电催化性能 |
| 5.3 Pt/C 负载型催化剂的氧气还原电催化性能研究 |
| 5.4 MnO_2-Pt/C 复合催化剂的氧气还原电催化性能 |
| 5.4.1 MnO_2-Pt/C 复合催化剂的循环伏安表征 |
| 5.4.2 MnO_2-Pt/C 复合催化剂的旋转环盘电极表征 |
| 5.4.3 Tafel 曲线分析 |
| 5.5 二氧化锰-贵金属复合催化剂的对氧气还原反应的电催化性能的探讨 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（10）多金属氧酸（盐）/金属/聚酰胺—胺多层复合物的制备及其电催化性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 中文文摘 |
| 目录 |
| 绪论 |
| 0.1 直接液体燃料电池及阳极催化剂研究进展概述 |
| 0.1.1 直接液体燃料电池研究进展 |
| 0.1.2 直接液体燃料电池的阳极催化剂研究 |
| 0.2 多金属氧酸盐(POMs)修饰电极研究进展概述 |
| 0.2.1 多金属氧酸(盐)修饰电极研究进展 |
| 0.2.2 多金属氧酸(盐)修饰电极常见的制备方法 |
| 0.3 课题选题依据 |
| 第一章 钯取代多金属氧酸(盐)/聚酰胺-胺复合膜的制备及其电催化性能 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 1.2.1 试剂与仪器 |
| 1.2.2 钯取代Keggin型多金属氧酸(盐)的合成 |
| 1.2.3 多层复合膜的制备 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 1.3.1 PdPW_(11)的表征 |
| 1.3.2 PDDA/n PdPW_(11)/(n-1)PAMAM膜修饰电极的表征 |
| 1.3.3 PDDA/n PdPW_(11)/(n-1)PAMAM多层膜修饰电极的电化学性能 |
| 第四节 结论 |
| 第二章 {PdPW_(11)/Pt/PAMAM}_n有序多层复合物的制备及其电催化性能 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 {PdPW_(11)/Pt/PAMAM}_n多层复合物的制备 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 2.3.1 {PdPW_(11)/Pt/PAMAM}_n多层纳米复合物的表征 |
| 2.3.2 {PdPW_(11)/Pt/PAMAM}_n纳米复合物的电化学行为 |
| 第四节 小结 |
| 第三章 恒电位法制备{PMo_(12)/Pt-Cu/PAMAM}_n多层复合物并研究其电催化性能 |
| 第一节 前言 |
| 第二节 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 {PMo_(12)/Pt-Cu/PAMAM}_n多层复合物的制备 |
| 第三节 结果与讨论 |
| 3.3.1 {PMo_(12)/Pt-Cu/PAMAM}_n多层复合物的表征 |
| 3.3.2 {PMo_(12)/Pt-Cu/PAMAM}_n修饰电极的电化学行为 |
| 3.3.3 {PM0_(12)/Pt-Cu/PAMAM}_n的稳定性及其抗毒化性能 |
| 第四节 小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、抑制质子交换膜燃料电池负差效应的MnO_2-Pt/C复合电极（论文参考文献）
- [1]Pt基催化剂应用于氧还原的研究[D]. 孔剑. 武汉工程大学, 2019(03)
- [2]金属—有机骨架的设计合成及其氧气电催化性能[D]. 王昊. 北京化工大学, 2019(06)
- [3]镁-溶解氧海水电池性能的实验室模拟研究[D]. 高春燕. 中国海洋大学, 2015(07)
- [4]石墨烯的制备及其在化学电源中的应用研究[D]. 宗军. 天津大学, 2014(11)
- [5]高性能铂基燃料电池催化剂研究[D]. 郭琳. 重庆大学, 2015(01)
- [6]多孔锡电极的制备及其用于CO2电化学还原性能的研究[D]. 王静. 天津大学, 2014(05)
- [7]镁空气电池电极材料及电解液的优化[D]. 张赟. 上海交通大学, 2015(02)
- [8]新型石墨纸和石墨烯在微生物燃料电池中的应用研究[D]. 张叶臻. 华南理工大学, 2013(11)
- [9]二氧化锰—贵金属催化剂的可控制备及其电催化性能研究[D]. 陈旺辉. 北京化工大学, 2012(10)
- [10]多金属氧酸（盐）/金属/聚酰胺—胺多层复合物的制备及其电催化性能[D]. 陈丽芳. 福建师范大学, 2012(09)
标签：燃料电池论文; 电池论文; 石墨论文; 质子交换膜燃料电池论文; pt论文;