鈷復(fù)合氧化物的制備及其電化學(xué)儲氫性能研究.pdf

1、鈷類復(fù)合氧化物是一類重要的過渡金屬復(fù)合氧化物，其應(yīng)用非常廣泛，尤其是在電化學(xué)方面，既可以作為燃料電池催化劑，亦可以作為鎳氫電池負極材料。本文采用溶膠，凝膠法制備鈣鈦礦型氧化物La1-xSrxCoO3(x=0～1)和無模板直接生長法制備Co3O4和Co(OH)2納米線電極。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等手段對其進行表征，并通過恒流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗等方法測試了其作為鎳氫電池負極的電化學(xué)儲氫性能。
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2、制備了La1-xSrxCoO3(x=0～1)粉末電極并考察其電化學(xué)儲氫性能。實驗結(jié)果表明：當焙燒溫度為650℃，焙燒時間為5 h，摻鍶量x=1時，得到的電極性能最優(yōu)。鈷酸鍶電極在100 mA·g-1的放電電流密度下，首次放電容量為102.7 mAh·g-1，循環(huán)50圈后放電容量為91.4 mAh·g-1，容量衰減率僅為11％。交流阻抗測試顯示，鈷酸鍶電極的電化學(xué)反應(yīng)電阻為0.15Ω。與純鎳粉電極性能比較，發(fā)現(xiàn)鎳粉只具備催化水分解的作用。

3、通過對A位和B位元素進行分析顯示，鈷元素主要起電化學(xué)儲氫作用。制備Co3O4和Co(OH)2電極并考察其在堿性電解質(zhì)中的電化學(xué)儲氫性能。對不同焙燒溫度下的電極進行恒流充放電測試，未燒電極的放電電壓平臺最高，更有利于脫附氫過程的進行。循環(huán)性能測試，未燒電極循環(huán)性能最好，穩(wěn)定后的放電容量最高，約為93.2 mAh·g-1。不同電流密度下的循環(huán)性能測試，不同電流密度對電極的穩(wěn)定性無明顯影響，容量保持率較好，以30 mA·g-1的電流密度充放電