LaFeO3系列鈣鈦礦型氧化物制備及其電催化性能研究.pdf

1、本文利用溶膠凝膠法制各了具有正交結(jié)構(gòu)的LaNiyFe1-yO3-δ(y=0、0.1、0.2、0_3、0.4.、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)系列氧化物，研究了該系列氧化物作為NilMH電池的負(fù)極材料的電催化性能。
　　 以La(NO3)3·6H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O為前驅(qū)體，通過在乙醇介質(zhì)中環(huán)氧丙烷的開環(huán)反應(yīng)形成了具有正交結(jié)構(gòu)的LaNiyFe1-yO3-δ=(y=0、0.1、0.2

2、、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)系列氧化物，并對(duì)制各工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到較佳的工藝條件是：攪拌速度為200.300r/min，凝膠形成時(shí)間控制在1-4min，煅燒溫度為700℃。對(duì)氧化物的IR、SEM和XRD測試發(fā)現(xiàn)，制各得到的產(chǎn)品是具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的納米粉末，并隨著Ni替代量的變化，結(jié)構(gòu)也有不同的差異。
　　 本文對(duì)Ni替代量以及不同充放電溫度對(duì)LaNiyFe1-yO3-δ(y=0、0.1、0.2、0.

3、3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)系列氧化物的電催化性能的影響做了研究。結(jié)果顯示，隨著Ni替代量的增加，電極的最大放電容量先增大后減小，其中LaNi0.2Fe0.8O3-δ最大放電容量為128 mAh/g，經(jīng)過30次充放電循環(huán)后的最大容量衰減率為14.84％，最大放電容量比未替代的LaFeO3提高了20 mAh/g，衰減率下降了2.29％；充放電溫度升高，氧化物電極的最大放電容量也升高，在333K下，LaNi0.2Fe

4、0.8O3-δ最大放電容量和容量衰減率分別為395.5 mAt/g和19.85％，循環(huán)穩(wěn)定性能優(yōu)于LaFeO3。采用循環(huán)伏安、電化學(xué)阻抗和Tafel曲線三種方法評(píng)價(jià)了Ni替代量和充放電溫度對(duì)LaNiyFe1-yO3-δ(y=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9)系列氧化物的電催化性能影響，電極的峰電壓、峰電流、交換電流密度和極化電阻都得到了一定的改善。
　　 另外，研究了LaNi0.2Fe0