鋁—空氣電池正極材料的制備及表征.pdf

1、鋁-空氣電池是一種高能環(huán)保型能源，陰極氧還原電極是鋁-空氣電池的一個(gè)重要部分，提高它的陰極性能有助于推動(dòng)高能化學(xué)電源的發(fā)展。本論文采用溶膠-凝膠法，制備陰極氧還原催化劑La0.6Ca0.4CoxMn1-xO3-δ。制備出不同x值（x從0到0.9）的催化劑 La0.6Ca0.4CoxMn1-xO3-δ，考察了pH、煅燒溫度、檸檬酸加入量對(duì)催化劑活性的影響。采用 X-射線衍射、紅外光譜、掃描電鏡、X-射線光電子能譜、熱重-差熱、粒度分析等手

2、段對(duì)催化劑粉末進(jìn)行表征，同時(shí)利用循環(huán)伏安、線性掃描、電化學(xué)阻抗、恒流放電對(duì)氧還原電極進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)正交試驗(yàn)，優(yōu)化鈣鈦礦La0.6Ca0.4CoxMn1-xO3-δ催化劑的制備工藝條件。同時(shí)對(duì)催化劑的復(fù)合、空氣電極的構(gòu)型以及集流體的選擇進(jìn)行了探討。
　　在La0.6Ca0.4MnO3的錳位摻雜Co，摻雜量為0.3時(shí)，催化劑催化活性最優(yōu)，X-光電子能譜分析表明，x=0.3時(shí)催化劑表面吸附氧比例高，La、Ca、Mn的價(jià)態(tài)為+3、+2、+

3、3價(jià)，Co具有兩種價(jià)態(tài)+2、+3。制備溶膠的 pH為4時(shí)，得到的催化劑粒徑最小，為12.128 m，這主要是空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和顆粒團(tuán)聚相互制約造成的。金屬鹽與檸檬酸摩爾比為1:2時(shí)，催化劑活性好。通過(guò)正交試驗(yàn)得到，制備 La0.6Ca0.4CoxMn1-xO3-δ催化劑的優(yōu)化條件為：pH=6、x=0.3、T=600℃、R=1:3。交流阻抗測(cè)試表明，空氣電極的陰極極化主要是電化學(xué)電荷轉(zhuǎn)移阻抗控制。掃描電鏡顯示，空氣電極在放電后板結(jié)成塊，孔