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《直接過(guò)氧化氫燃料電池（Fe、Ni、Co）基催化電極的制備及性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)博士學(xué)位論文直接過(guò)氧化氫燃料電池（Fe、Ni、Co）基催化電極的制備及性能研究博士研究生：肖雪指導(dǎo)教師：曹殿學(xué)教授學(xué)科、專業(yè)：材料科學(xué)與工程哈爾濱工程大學(xué)2018年6月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)博士學(xué)位論文直接過(guò)氧化氫燃料電池（Fe、Ni、Co）基催化電極的制備及性能研究博士研究生：肖雪指導(dǎo)教師：曹殿學(xué)教授學(xué)位級(jí)別：工學(xué)博士學(xué)科、專業(yè)：材料科學(xué)與工程所在單位：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院論文提交日期：2018年4月12日論文答辯日期：2018年6月7日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:
2、ADissertationfortheDegreeofD.EngInvestigationonpreparationandpropertiesof(Fe,Ni,Co)basedcatalyticelectrodesappliedtodirectperoxide-peroxidefuelcellCandidate:XueXiaoSupervisor:Prof.DianxueCaoAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:MaterialsScienceandEngineeringDateof
3、Submission:April12th.2018DateofOralExamination:June7th.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)，方法，數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者(簽字
4、)：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印，縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后)由哈爾濱工程大學(xué)送
5、交有關(guān)部門進(jìn)行保存，匯編等。作者(簽字)：導(dǎo)師(簽字)：日期：年月日年月日直接過(guò)氧化氫燃料電池（Fe、Ni、Co）基催化電極的制備及性能研究摘要直接過(guò)氧化氫燃料電池(DPPFC)是一種以H2O2作為燃料和氧化劑的新型液態(tài)燃料電池，使得DPPFC可于無(wú)氧環(huán)境下工作（作為空間和水下電源）。本論文針對(duì)直接過(guò)氧化氫燃料電池的催化電極開展研究，設(shè)計(jì)制備了一系列催化電極，分別研究了其催化H2O2在酸中電還原（陰極反應(yīng)）和堿中電氧化（陽(yáng)極反應(yīng)）的活性和穩(wěn)定性，考察了其構(gòu)成的DPPFC的性能。利用簡(jiǎn)單的無(wú)模板法制備出了泡沫鎳(Ni-foam)支撐的鈷酸鎳(NiCo2O4
6、)納米電極，研究了NiCo2O4/Ni-foam電極的電催化性能。XRD等表征結(jié)果表明，NiCo2O4/Ni-foam電極為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的納米線陣列結(jié)構(gòu)，單根納米線粗細(xì)均勻，長(zhǎng)度約為800~900nm，直徑約為50~100nm，由許多直徑約為10~15nm的納米顆粒組成，并且在納米線上存在大量平均粒徑約為2~7nm的不規(guī)則孔。所制備的多孔NiCo2O4/Ni-foam電極對(duì)H-12O2電還原和電氧化反應(yīng)都具有較高的催化活性和良好的穩(wěn)定性。在3.0mol?LKOH+0.4mol?L-1H-22O2溶液中，-0.4V時(shí)的還原電流密度為190mA?cm，遠(yuǎn)大
7、于NiCo2O4粉末涂覆電極所能達(dá)到的79mA?cm-2，在0.3V時(shí)的氧化電流密度達(dá)到462mA?cm-2。以NiCo2O4/Ni-foam為陽(yáng)極和以Pd/CFC為陰極組裝成雙室DPPFC，20℃電池的開路電位可達(dá)0.86V，最大輸出功率為20.1mW?cm-2，高于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)值(14mW?cm-2)。利用共沉淀法制備出了二元普魯士藍(lán)類鐵氰化鎳鐵(NiFeHCF)納米粒子催化劑，再將納米粒子涂覆在碳布表面制備出了NiFeHCF/CFC納米電極，TEM和XRD等測(cè)試分析表明，制備的NiFeHCF顆粒具有結(jié)晶度較好的面心立方結(jié)構(gòu)，平均粒徑為2.57nm，
8、多孔且均勻地分布在碳布基體的表面上。電化學(xué)分析表明，多孔NiFeHCF/CFC電
