應(yīng)用于堿性燃料電池氮摻雜鎳-碳復(fù)合納米纖維催化劑.pdf

1、過去幾十年間，非Pt催化劑材料得到了廣泛的研究。這是因為非Pt催化劑材料成本較低且用于電極時也具有優(yōu)異的催化活性及化學穩(wěn)定性。目前，擔載型鎳及其合金是堿性燃料電池(AFC)常用的催化劑，但載體材料在AFC的高氧化、高含水量、高溫、高電位條件下極易受到腐蝕氧化，從而造成催化劑材料的性能衰減，進而影響整個燃料電池的性能。而一維納米材料因其獨特的性能受到廣泛的關(guān)注。本論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1）本文利用靜電紡絲技術(shù),制備了一維PV

2、P/Ni(NO3)2納米材料；研究了電紡液的配比、電場強度、推進速度對紡絲效果的影響,并利用掃描電鏡對納米纖維的形貌進行了表征。結(jié)果表明，在Ni(NO3)2和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量分數(shù)為3wt％和15wt％,電場強度為1.67 KV/cm時，以300ul/h電速度推進時，所制備的納米纖維形貌最佳。
　　2）將制備好的PVP/Ni(NO3)2納米纖維依次于純Ar和5％H2氣氛下處理，得到具有催化活性的Ni/C納米纖維；并通過將Ni/C

3、纖維進行氨氣高溫處理，對Ni/C纖維催化劑作進一步的摻氮改性。利用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜等方法對所制得的催化劑的形貌、結(jié)構(gòu)進行了表征。
　　3）采用循環(huán)伏安法、線性掃描伏安法等電化學方法對比研究了幾種催化劑的氧還原催化活性。Ni-N/C的起始電位、半波電勢和極限電流分別提高為0.025V、-0.13V、-2.91904A,ORR反應(yīng)的電子數(shù)為2.99,證明Ni-N/C的氧還原反應(yīng)為二電子和四電子混合反應(yīng)，