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文檔簡介
1、簡要介紹了鋁/空氣燃料電池、空氣氧電極、空氣電極催化劑、防水透氣層以及電解液的研究現(xiàn)狀和存在的問題。通過測定極化曲線和放電曲線研究了催化劑含量、催化層中乙炔黑含量、催化層中PTFE含量和催化劑摻雜對空氣電極性能的影響。通過差熱分析確定了制備錳氧化物的最佳分解溫度;以X射線衍射(XRD)為手段分析了起催化作用的錳系氧化物的結構;通過粒度分析研究了催化劑的顆粒大??;通過比表面分析研究了自制催化劑的吸附性能。對于防水透氣層,通過測定極化曲線研
2、究了防水層中PTFE含量、造孔劑的選擇對電極性能的影響,由掃描電鏡(SEM)研究了以不同造孔劑得到的電極的表面形貌。初步研究了不同電解液對電池放電性能的影響。 實驗發(fā)現(xiàn),在催化層中,電極載體用活性炭和乙炔黑,乙炔黑的加入量為催化層總質量的10%;催化劑最佳含量為30%;PTFE最佳含量為20%。在催化劑制備過程中摻雜NiSO<,4>或者La<,2>O<,3>可以明顯的提高電極的電化學性能。通過XRD圖譜可以發(fā)現(xiàn):自制的催化劑
3、顆粒含有有利于催化活性的晶體。通過粒度分析可以發(fā)現(xiàn)含催化劑的載體顆粒粒度較小,大多在10μm以內。比表面分析結果顯示含催化劑的載體顆粒比表面積達到354.28m<'2>/g,吸附功能很強,能夠提供極大的與氧接觸反應的空間,提高氧還原的速率。 防水層中,聚四氟乙烯含量為60%時膜的內阻小,成膜性好。丙三醇做為溶劑型造孔劑,當其與載體質量比2:1時,電壓始終保持在1.1V以上,曲線平穩(wěn)。酸溶型造孔劑ZnO,當ZnO與載體比達到2:1
4、時,電極性能最佳。熱解型造孔劑草酸銨,當其與載體的質量比為3:1時電極性能最佳。Na<,2>SO<,4>是水溶型造孔劑,Na<,2>SO<,4>與載體比例2:1時電池電壓較高。從丙三醇、Na<,2>SO<,4>、(NH<,4>)<,2>C<,2>O<,4>、ZnO這4種造孔劑的選擇實驗中,得出采用熱處理方式造孔的草酸銨性能最好,與載體的質量比為3:1。 氧電極選用[催化層/導電網/防水透氣層]的結構。選用泡沫鎳作為導電骨架。以具
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