鋰硫電池中硫的溶解性和Pt-Au雙金屬催化甲醇的基礎(chǔ)研究.pdf

1、本論文主要包括兩部分內(nèi)容，分別是鋰硫電池中硫的溶解性和Pt/Au雙金屬對(duì)甲醇的氧化催化。
　　鋰硫電池具有理論容量高、環(huán)境友好和資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的二次電源。目前大家普遍接受的鋰硫電池中氧化還原反應(yīng)的機(jī)理是：多硫化物離子在反應(yīng)中起著重要的作用，硫既是電極活性物質(zhì)又是電池反應(yīng)中間產(chǎn)物，但是并沒有直接的手段分析硫在電解液中的溶解性。本論文主要對(duì)硫在有機(jī)溶劑和電池電解液中的溶解性進(jìn)行定量分析研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下

2、：
　?。?）采用高效液相色譜法（HPLC/UV）定量分析S在12種純?nèi)軇┖?2種電解液中的的溶解性，考察溶劑的路易斯堿性、極性以及電解液中鹽濃度和鹽種類對(duì)S溶解性的影響。研究結(jié)果表明，硫在非極性溶劑中的溶解度高于硫在極性溶劑中的溶解度；在更高的路易斯堿性的溶劑中，硫是更容易溶解的；與純?nèi)軇┫啾?，隨著電解液中鹽濃度的增加，硫的溶解度是減小的；
　?。?）采用HPLC/UV方法，通過比較S在模擬電解液和鋰硫電池電解液中的溶解性

3、，得到結(jié)果，在鋰硫電池電解液中S的濃度高于預(yù)想值，這可能是由于多硫化物離子的化學(xué)分解造成的，電池放電時(shí)，形成了可溶于電解液的不穩(wěn)定的長鏈多硫化物離子，隨后它們又逐漸分解成短鏈多硫化物離子和S，最終，這些S在電解液中出現(xiàn)了過飽和現(xiàn)象，所以電解液中S濃度比較高。
　　直接甲醇燃料電池（DMFC）由于其能量密度高、資源豐富以及污染小等優(yōu)勢而被廣泛研究，但是，陽極催化劑對(duì)甲醇電氧化催化低活性限制了 DMFC的廣泛商業(yè)化。為提高Pt基催化劑

4、的活性和利用率，本論文探討了不同Pt覆蓋率的Pt/Au雙金屬催化劑對(duì)甲醇電催化氧化性能的影響，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）采用欠電位沉積和浸漬還原法制備了不同Pt覆蓋率的Pt/Au雙金屬催化劑，并通過循環(huán)伏安曲線考察了這些不同 Pt覆蓋率的 Pt/Au催化劑對(duì)甲醇氧化的催化活性，結(jié)果表明，Pt在Au基底上覆蓋率為0.6左右時(shí)，Pt/Au雙金屬對(duì)甲醇電催化氧化展現(xiàn)出最佳活性，此時(shí)Pt/Au雙金屬催化劑具有較小的粒徑、表面分散