應(yīng)用于雙功能型空氣電極的鈣鈦礦型氧化物催化材料的研究.pdf

1、鈣鈦礦型氧化物是一種應(yīng)用于燃料電池空氣電極的高效非貴金屬催化劑,催化效果與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。本文工作研究了用溶膠-凝膠法制備鈣鈦礦型氧化物L(fēng)a0.5Sr0.5CoO3(LSCoO),首次采用了溶膠-微波法合成了摻雜碳材料的鈣鈦礦型氧化物L(fēng)a0.5Ca0.5CoO3/C(LSCoO/C),并測(cè)試它們?cè)趬A性介質(zhì)(6mol·L-1KOH)中的電化學(xué)性能。
　　 采用溶膠-凝膠法制備了鈣鈦礦型氧化物L(fēng)SCoO,其顆粒為不規(guī)則立方體,有輕微

2、團(tuán)聚,粒徑在50～60nm之間。以此產(chǎn)物為催化劑制備的電極在空氣氣氛下堿性介質(zhì)(6mol·L-1KOH)中,電位為-0.2V(vs.HgO/Hg)時(shí),催化氧還原的電流密度為152mA·cm-2,電位在0.7V(vs.HgO/Hg)時(shí),催化氧析出的電流密度為152mA·cm-2。
　　 以溶膠-微波法合成了LSCoO/C,其顆粒呈球形狀,粒徑在15～25nm之間且分布均勻。以此催化劑制備的電極在空氣氣氛下堿性介質(zhì)(6mol·L-1

3、KOH)中,電位為-0.2V(vs.HgO/Hg)時(shí),催化氧還原的電流密度為157mA·cm-2,電位在0.7V(vs.HgO/Hg)時(shí),催化氧析出的電流密度為142mA·cm-2。LSCoO、LSCoO/C的催化氧還原和氧析出的性能都很優(yōu)越,且均優(yōu)于5％wt Pt/C催化劑,可以作為雙功能氧電極的催化材料。
　　 以催化劑LSCoO、LSCoO/C制備得到的空氣電極作為電池的正極,組裝成小型鋅-空氣電池,初步研究了電池的充放電