H2O2电还原复合阴极的制备及性能研究

来源 :内蒙古民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dl_zsf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
H2O2基燃料电池具有电化学活性高、能量密度高、易储存运输及操作方便等众多优点,已被广泛应用在氧气稀薄的水下或太空等特殊环境。研究高活性、高稳定性的复合电极有利于提升H2O2基燃料电池的性能。本文以泡沫镍和碳纸为基体,分别合成了 Co-CoC/NF、Pd@SnO2/CP和Pd@rGO/CP复合电极,通过XRD、SEM、EDS、XPS对其物相和形貌结构进行表征。采用循环伏安法、线性伏安法及计时电流法研究了复合电极对H2O2电还原反应的催化性能。以Al或Mg合金为阳极,以所制备电极为阴极,组装测试了金属(Al或Mg)-H2O2半燃料电池的性能。结果表明如下:以泡沫镍为基底,采用高温退火法制备Co-CoC/NF复合电极,制备过程中,CoC在泡沫镍表面沉积的量随着硝酸钴溶液浓度的增加而加大。当浓度为0.25 mol/L时,CoC纳米粒子呈球状,串联成空心棒状结构,且均匀生长在泡沫镍基底表面,呈菊花状。在3 mol/LNaOH+0.5 mol/L H2O2混合溶液中,电压为E=-0.5 V时,还原电流密度达到423 mA/cm2。以Co-CoC/NF为阴极,Al合金为阳极,当温度为50℃,在电流密度为398.26 mA/cm2和电池电压1.36 V时,Al-H2O2半燃料电池最大功率密度达到360 mW/cm2,且50 h恒流放电过程中,电池电压稳定在1.4 V。以碳纸为基底,使用水热和化学还原法分别制备了 SnO2/CP和rGO/CP复合基底,通过恒电压法在其上电沉积Pd纳米粒子,合成了 Pd@SnO2/CP和Pd@rGO/CP复合电极。制备过程中,SnO2在碳纸表面负载量随静止时间的增加而减少。当静止时间为20 min时,SnO2纳米棒均匀生长到碳纸基底表面,直径约为45 nm,沉积的Pd纳米粒子呈球状,负载到了每个SnO2纳米棒之间。在0.5 mol/LH2O2+3 mol/LH2SO4电解液中,电压E=0V时,还原电流密度达到231.5 mA/cm2。以Pd@SnO2/CP为阴极,Mg合金为阳极,当温度为60℃时,在电流密度为248.03 mA/cm2和电池电压0.77 V时,Mg-H2O2半燃料电池最大功率密度达到192.39mW/cm2,且50h恒流放电过程中,电池电压稳定在2.0V以上。碳纸上rGO的负载量随着氧化石墨烯浓度增大而增加,当浓度为1.5 mg/mL时,rGO覆盖在碳纸表面,呈多褶皱形貌。在此rGO/CP基底电沉积Pd纳米粒子呈球状,大小均匀,平均粒径为9-13 nm。在0.5 mol/L H2O2+3 mol/L H2SO4电解液中,电压E=0V时,还原电流密度达到298.5 mA/cm2。以Pd@rGO/CP为阴极,Mg合金为阳极,当温度为65℃时,在电流密度为348.4 mA/cm2和电池电压0.61 V时,最大功率密度达到217.7 mW/cm2,且50h恒流放电过程中,电池电压稳定在2.10 V以上。
其他文献
随着社会的发展和科技的进步,地基处理技术得到了快速的发展,而强夯法地基加固方式因操作简单、经济合理、加固效果显著、适用范围广等优点,得到非常广泛的应用。但未有成熟
这是特劳特对自己定位理论的颠覆,抑或是对定位理论的二次创新?特劳特和里斯于1972年提出了《定位》理论,此理论一经提出,迅速影响了全球,成为有史以来对美国营销影响最大的
中国医药科技出版社为了介绍全国各地名老中医临床经验,推出了《全国著名老中医临床经验丛书》,《邓铁涛临床经验辑要》(以下简称《辑要》)一书即此套丛书之首卷。《辑要》共分四
移动网络与媒介终端的发展让手机游戏成为众多玩家日常生活不可或缺的一部分。与此同时,手机游戏作为重要的大众娱乐消费形式和文化产品形态,既有娱乐属性,又有意识形态属性,因此,手机游戏企业能够认真履行社会责任至关重要。然而,当下部分手机游戏企业钻行业监管不够严密的空子,过度追求经济利益,开发的游戏产品粗制滥造,并且游戏产品中夹杂不良价值观等,不但会引发一系列社会问题,同时也不利于自身的可持续发展。本论文
检察机关作为法律监督机关,应对法院的调解活动进行监督。如何进行监督,既能发挥检察监督职能,又不会干预司法独立,就需要检察人员在实务操作中认真把握,并制定出一套行之有
近年来,随着我国市场经济的发展形势越来越好,综合国力的稳健增长,各地区政府对科技创新的支持力度也不断加大,从而针对于这方面投入的规模也在不断加大,致使H市财政重大科技
英语词汇教学是英语语言教学中非常重要但又是教学效果比较差的一个环节。随着高考改革的不断深化,《普通高中英语课程标准(2017版)》对高中生应掌握的词汇量提出了更高的要
纪念性景观是当代环境设计中作为室外环境设计的一种类型;同时,它作为人们的情感寄托而存在,也担任着传承民族历史文化的重要功能,在景观设计大范畴中因它的特殊性而具有代表
《普通高中英语课程标准(2017年版)》提出培养和发展学生在接受高中英语教育后应具备的英语学科核心素养,其中学习能力是指学生积极运用和主动调适英语学习策略、拓宽英语学
空间信息的获取和传输已经成为未来空天战场的必争之地,面对属性各异的空间信息,各国均建立了不同类型的空间信息网络系统。随着技术的进一步发展,不同信息网络系统的互联互