鋅空電池空氣電極催化劑的制備與應(yīng)用.pdf

1、本文采用前驅(qū)體法制備了鈣鈦礦催化劑，在此基礎(chǔ)上通過加入一定比例的活性炭到按化學(xué)計(jì)量比配成的溶液加熱蒸發(fā)形成咖啡色的膠體中，及調(diào)節(jié)初始溶液的pH值的方法對(duì)鈣鈦礦催化劑進(jìn)行改性。采用了TEM，XRD對(duì)催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，測試了空氣電極的開路電壓、電化學(xué)極化、交流阻抗、充放電等電化學(xué)性能；另外，對(duì)熱輥壓法和冷壓法結(jié)合的方法與滾壓法、沖壓法制作的空氣電極進(jìn)行了充放電性能比較，并研究了組成空氣電極催化層、擴(kuò)散層的各組分含量對(duì)空氣電極的影響。主要

2、研究結(jié)果如下： (1)在溶膠凝膠法的基礎(chǔ)上，待溶液形成咖啡色透明膠體時(shí)，分別按摩爾比(活性炭：金屬離子總量)為1：1，3：2，2：1加入活性炭，經(jīng)過煅燒后得到鈣鈦礦催化劑，并與未添加活性炭改性的催化劑進(jìn)行對(duì)比；結(jié)果表明采用活性炭改性后催化劑都有較多的細(xì)孔，但以按摩爾比活性炭：金屬離子總量為3：2的催化劑細(xì)孔最多，且分布均勻，制作成的空氣電極其催化效果最佳。 (2)在溶膠凝膠法的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)初始溶液pH至3～4、5～6

3、、9～10的方法對(duì)鈣鈦礦催化劑進(jìn)行改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著pH的增大，陰極極化電流密度從0.2428 A·cm<'-2>增大到0.3832 A·cm<'-2>，陽極電流密度從0.1229 A·cm<'-2>增大到0.3666 A·cm<'-2>；交流阻抗值從0.39269Ω降低到0.37445 Ω；充電時(shí)對(duì)碳的腐蝕減緩。 (3)采用活性炭、乙炔黑、PTFE、催化劑制作催化層，用乙炔黑、無水NaSO<,4>、PTFE制作擴(kuò)散層，與集流體