鋁-空氣電池陰極催化劑的制備及表征.pdf

1、鋁空氣電池的結(jié)構(gòu)是:陽(yáng)極鋁金屬|(zhì)電解質(zhì)|陰極氧氣,具有較高的理論開路電壓2.73V和優(yōu)異的比能量(金屬鋁的比能量為8.1kWh/kg;電池的比能量為2.8kWh/kg),近年來引起了全世界的關(guān)注,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗娫大w系。而催化劑的性質(zhì)對(duì)鋁-空氣電池的放電性能有很大的影響,石墨烯作為一種新型的鋁-空氣電池催化劑,因其具有良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能使其在催化載體等方面有著潛在的應(yīng)用前景。本論文嘗試將石墨烯作為催化劑及載體應(yīng)用于鋁-

2、空氣電池空氣陰極。
　　主要用熱膨脹法制備了石墨烯,用微波輔助乙二醇法制備石墨烯基鉑-鈷合金催化劑(Pt-Co/rGO),并將其應(yīng)用于鋁空氣電池陰極。通過X-射線衍射、紅外光譜、掃描電鏡、拉曼光譜、透射電鏡等測(cè)試手段對(duì)催化劑粉末進(jìn)行表征,觀察其形貌。利用循環(huán)伏安、線性掃描、恒流放電對(duì)空氣電極進(jìn)行測(cè)試。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明增加預(yù)處理過程,增長(zhǎng)冰浴時(shí)間能得到氧化性較好的氧化石墨,使用PANI修飾制備的石墨烯具有較大的比表面積,還原

3、效果好。
　　在石墨烯上負(fù)載Pt-Co合金,改變金屬Pt與Co質(zhì)量比,發(fā)現(xiàn)當(dāng)質(zhì)量比為1:2時(shí),所制備的催化劑具有較好的氧還原活性。
　　分別將XC-72和MWCNT與石墨烯復(fù)合做催化劑載體,發(fā)現(xiàn)其活性遠(yuǎn)高于單獨(dú)使用XC-72、MWCNT和石墨烯基催化劑的活性。當(dāng)GO與XC-72質(zhì)量之比為2:1時(shí),得到的空氣電池,在相同放電條件下具有更高的放電平臺(tái)。在10mA、20mA、30mA、40mA放電條件下分別可以達(dá)到1.31V、1.