鋅空氣電池空氣電極的研究.pdf

1、鋅空氣電池因其具有性能穩(wěn)定、比能量高、放電電流大、原材料來(lái)源廣泛、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)一直受到廣泛重視?？諝怆姌O作為鋅空氣電池中的一部分，在鋅電極的研究幾乎進(jìn)入停滯階段的現(xiàn)在，現(xiàn)已成為決定整個(gè)鋅空氣電池性能的關(guān)鍵。因此有必要對(duì)其進(jìn)行深入的研究。
　　本文針對(duì)以碳酸氫銨為造孔劑的空氣電極進(jìn)行研究，分別對(duì)電極制作工藝、防水透氣層組成、催化層組成以及兩類(lèi)催化劑進(jìn)行了初步系統(tǒng)的探索和研究。實(shí)驗(yàn)采用共沉淀法和溶膠凝膠法合成了兩類(lèi)催化劑；對(duì)防水透氣

2、層和催化層進(jìn)行了正交試驗(yàn)優(yōu)化；同時(shí)，還采用測(cè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)極化曲線，X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等分析測(cè)試手段，對(duì)空氣擴(kuò)散電極催化材料、空氣擴(kuò)散電極界面結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等作了較深入的研究。
　　實(shí)驗(yàn)以正交試驗(yàn)的方式確定了防水透氣層組成并對(duì)單因素進(jìn)行了考察，并用SEM觀察表面形貌，最終確定防水透氣層組成活性碳、PTFE、造孔劑、乙炔黑的質(zhì)量比為5.00:2.00:6.00:5.00。此外，實(shí)驗(yàn)還對(duì)催化層的組成做了正交試驗(yàn)，

3、并確定了催化層組成活性碳、PTFE、電解MnO2、造孔劑、乙炔黑的質(zhì)量比為3.00:1.00:5.00:3.00:3.00。實(shí)驗(yàn)還利用共沉淀和溶膠凝膠法合成了兩類(lèi)催化劑，分析了其XRD譜圖，利用優(yōu)化過(guò)的配方和工藝制備了空氣電極，初步研究了其極化曲線，并對(duì)其中最好的催化層進(jìn)行了SEM觀察。在兩類(lèi)催化劑中，Ni:Mn物質(zhì)量比例為2:8的催化劑為最佳的共沉淀法制備的催化劑，LaNi0.5Mn0.5O3為溶膠凝膠法制備的B位Ni、Mn摻雜的最佳