鋅空氣電池之氣體擴(kuò)散電極結(jié)構(gòu)和放電性能研究.pdf

1、隨著全球能源形勢(shì)的緊張和人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，動(dòng)力電池正得到廣泛關(guān)注和深入研究，其中鋅空氣動(dòng)力電池有著大功率、大容量、低成本和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)。而氣體擴(kuò)散電極性能的好壞，直接決定了鋅空氣電池的輸出功率，在金屬空氣電池工作時(shí)，電極內(nèi)部形成了以空氣、電解液、催化劑共存三相界面，為氧氣的還原提供反應(yīng)場(chǎng)所。本文主要研究方向?yàn)樘剿鳉怏w擴(kuò)散電極的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，考察氣體擴(kuò)散電極的放電性能。
　　 本文的主要工作包括：第一、優(yōu)化氣體擴(kuò)散電極擴(kuò)散

2、層和催化層中組份之間的配比，合成了幾種不同形態(tài)的催化劑并比較其比表面積對(duì)放電效率的影響，從而提高氣體擴(kuò)散電極的放電性能；第二、以兩種不同結(jié)構(gòu)的金屬鎳為基板，制作了不同結(jié)構(gòu)的氣體擴(kuò)散電極，并測(cè)試其結(jié)構(gòu)不同引起的接觸電阻變化對(duì)電極放電結(jié)果的影響；第三、通過不同結(jié)構(gòu)的氣體擴(kuò)散電極性能比較和結(jié)構(gòu)表征，考察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異對(duì)宏觀放電的輸出功率影響。取得的進(jìn)展與結(jié)果如下：
　　 (1)分別驗(yàn)證測(cè)試了組成氣體擴(kuò)散電極的幾種不同組份(二氧化錳，

3、石墨，乙炔黑，活性炭，粘結(jié)劑)各自對(duì)催化層和擴(kuò)散層的放電性能影響，尋找其催化層組份材料的最佳配比，并采用無機(jī)水相和固相方法化學(xué)合成出幾種不同形態(tài)的催化劑，探究其最優(yōu)放電結(jié)果。
　　 (2)制作了催化劑與基板接觸方式不同的兩種氣體擴(kuò)散電極，其接觸電阻存在差異，實(shí)驗(yàn)了氣體擴(kuò)散電極由于催化劑與基板接觸方式不同引起的接觸電阻變化對(duì)電極放電效果的影響，比較了接觸電阻不同的氣體擴(kuò)散電極放電的表觀電阻值，說明由接觸電阻引起的內(nèi)阻變化是影響電池