空氣電池鈣鈦礦型催化劑的制備及電催化特性的研究.pdf

1、本論文簡述了鋅-空氣電池及空氣電極,介紹了金屬-空氣電池用催化劑特別是鈣鈦礦型復合氧化物催化劑的研究現(xiàn)狀及進展,并對溶膠-凝膠制備法制備鈣鈦礦型復合氧化物作了簡要的介紹.在對文獻調研的情況下,最終選擇用溶膠-凝膠法制備鈣鈦礦型復合氧化物.本實驗采用溶膠-凝膠法制備了La<,1-x>A'<,x>CoO<,3>,就La<,1-x>A'<,x>CoO<,3>粉體pH值、煅燒溫度、保溫時間、微波焙燒功率及焙燒時間對粉體的晶體結構、電導率的影響進

2、行了初步的研究,用TG/DTA分析了升溫過程中發(fā)生的反應,用X-射線檢測了經(jīng)不同工藝處理的樣品的結晶狀況,并用電化學工作站測試儀器研究了電催化特性.差熱/熱重分析表明,La<,1-x>Ca<,x>CoO<,3>粉體400℃至600℃之間發(fā)生了明顯的反應,600℃左右結晶已基本完成;La<,1-x>Sr<,x>CoO<,3>粉體在435℃-867℃之間為有機功能團分解伴隨著非品態(tài)脫水向結晶狀態(tài)轉變.凝膠200℃焙燒后所得粉體的X射線表明,

3、La<,1-x>Ca<,x>CoO<,3>粉體以金屬氧化物和金屬單質的形式存在,還沒有形成鈣鈦礦結構相;La<,1-x>Sr<,x>CoO<,3>粉體主要以金屬氧化物的形式存在,也沒有形成鈣鈦礦結構相.La<,1-x>Sr<,x>CoO<,3>粉體高溫焙燒形成了較穩(wěn)定的鈣鈦礦型復合氧化物.微波焙燒的快速加熱過程中,由于傳質時間太短,以至于部分反應產(chǎn)物還未充分轉變?yōu)闊崃W穩(wěn)定的相結構.其焙燒過程的結晶相更為復雜,出現(xiàn)了一些中間相.pH值對

4、La<,1-x>Ca<,x>CoO<,3>粉體晶體結構的影響不很明顯;La<,1-x>Sr<,x>CoO<,3>微波焙燒9分鐘樣品結晶相主要是La<,2>CoO<,4>相,其催化特性最好;La<,1-x>Ca<,x>CoO<,3>粉體微波焙燒時間越長,粉體的結晶越好,出現(xiàn)的雜相越少,焙燒9分鐘樣品的催化特性最好;La<,1-x>A'<,x>CoO<,3>粉體高溫焙燒溫度越高,粉體的結晶越完全,電導率越大,800℃煅燒樣品的催化特性最好;