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文檔簡介
1、直接NaBH4/H2O2燃料電池是一種采用液態(tài)燃料和氧化劑的新型燃料電池。NaBH4具有安全、無毒,化學穩(wěn)定性好,在干燥的狀態(tài)下運輸方便,反應活性高,并具有較高的能量密度和容量密度等優(yōu)點,H2O2反應活化能低。但是NaBH4和H2O2都容易分解產生氣體,降低電池的性能。本論文主要研究直接NaBH4/H2O2燃料電池高性能電極。
本論文分別以電沉積法和置換法制備了直接NaBH4/H2O2燃料電池陰陽極催化劑Au/Ni,考察了
2、制備條件對催化劑形貌和性能的影響。電沉積法是以氯金酸,亞硫酸氨,檸檬酸為電沉積溶液?;瘜W置換法是以氯金酸溶液作為化學置換溶液,考察超聲,干燥時間,濃度,以及時間對反應的影響。利用SEM、循環(huán)伏安圖分析了電極的結構、表面形態(tài)以及沉積層的物相成分,發(fā)現電沉積法制備的電極,泡沫鎳表面被致密的金覆蓋?;瘜W置換法可獲得顆粒大小在50nm左右的Au,并在泡沫鎳表面均勻分布。
考察了兩種催化劑對NaBH4電氧化的催化性能,發(fā)現電沉積法制
3、得的Au/Ni催化NaBH4的起始電位在-0.6 V左右,當NaBH4濃度為0.4 mol.dm-3,電位在-0.4 V時,電流密度是40mA.cm-2?;瘜W置換法獲得的最佳Au/Ni電極催化NaBH4氧化的起始電位在-1.2 V左右,當NaBH4的濃度為0.05mol.dm-3,電位-0.8V時,電流達75 mA.cm-2。
考察了兩種催化劑對H2O2電還原的催化性能。電沉積制備的電極催化H2O2的起始還原電位在-0.1
4、 V左右,當濃度達到0.5 mol.dm-3時,極限擴散電流密度達到-45mA.cm-2。置換法制備的電極催化H2O2還原得起始電位在-0.15V左右,當H2O2的濃度是0.4 mol.dm-3時,能夠達到最大電流是70mA.cm-2。
以置換反應得到的電極組裝電池,當NaBH4濃度為0.1~0.2 mol.dm-3,H2O2濃度是0.4 mol.dm-3,NaOH濃度為2mol.dm-3,溫度是40℃,在放電電流密度為1
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