燃料電池（FC）因其具有非常高的能量密度及環(huán)境友好等優(yōu)點,被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)之一。但是燃料電池特別是其動力學(xué)緩慢的陰極氧還原反應(yīng)使用的催化材料為稀缺且昂貴的鉑基催化劑,這嚴(yán)重阻礙了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。因此解決該問題的關(guān)鍵是研究非貴金屬催化劑替代鉑基催化劑作氧還原催化材料。近年來,開發(fā)了許多非貴金屬材料,其中碳基材料被認(rèn)為是最有前景的氧還原催化劑。但是碳基材料活性位點密度低導(dǎo)致它們的氧還原催化活性與鉑基催化劑仍然有一定的距離。因此,提高活性位點密度同時有效地暴露這些活性位點成為目前碳基催化劑的主要研究方向。而構(gòu)造3D多級孔結(jié)構(gòu)被證明非常有利于獲得和暴露更多的活性位點。基于此,我們發(fā)展了兩個有效的方法來構(gòu)建3D多級孔結(jié)構(gòu)的碳基氧還原催化劑。（1）本文開展了基于二氧化硅膠體模板的方法,制備了內(nèi)部由碳納米管連通的電子通路和多級孔通道連通的氣體液體傳輸通道,且復(fù)合了鈷納米顆粒的Co/NCNTs催化劑。先把ZIF-8和ZIF-67的前驅(qū)體灌注到二氧化硅球體間的裂縫中,然后在氮氣氛圍中900~oC碳化,接著酸洗并二次碳化除去無定型碳從而得到所需催化劑。實驗發(fā)現(xiàn):刻蝕掉二氧化硅后形成內(nèi)部連...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1燃料電池組成及工作原理圖

圖1.1燃料電池組成及工作原理圖[5]Fig.1.1Thecomponentsandworkingprincipleoffuelcells[5]料電池的優(yōu)點電池的發(fā)電方式作為新型發(fā)電裝置，相較于其他幾種發(fā)電裝置，，主要有：料電池可以直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，該轉(zhuǎn)....

圖1.2第Ⅳ和Ⅴ族金屬氧化物能帶結(jié)構(gòu)圖

學(xué)碩士學(xué)位論文1HE為0.7V，并且為四電子反應(yīng)途徑。在80℃條件下使用ZrOxNy/C材料，其單電池的最大功率密度為50mWcm-2，遠(yuǎn)低于使用商用P單電池的最大功率密度。為了獲得優(yōu)異的單電池性能，需要提高催引入表面氧缺陷，通過在Ar氣氛下濺射ZrO....

圖1.4典型的石墨氮、吡咯氮、吡啶氮和氧化態(tài)吡啶氮結(jié)構(gòu)

學(xué)碩士學(xué)位論文1下的O2飽和HClO4溶液（0.1M）；催化劑負(fù)載量=0.4mgcm2[66]。.1.3(a)Chemicalstructuresofligandsandironadditive;(b)Crystalstructureof....

圖1.5碳材料包括（a）石墨，（b）金剛石，（c）C60，（d）CNT，（e）石墨烯以及（f）3D石墨烯-CNT的混合材料[72]

1.5碳材料包括（a）石墨，（b）金剛石，（c）C60，（d）CNT（e）石墨烯以及（f）3D石墨烯-CNT的混合材料[72]1.5Carbonmaterialsinclude(a)graphite,(b)diamond,(c)C60,(d)(e)g....

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