氧陰極催化劑的制備及其電化學性能研究.pdf

1、隨著堿性金屬-空氣電池和燃料電池日益廣泛的應用，對空氣陰極上發生的氧化還原反應(ORR)的催化劑材料需求越來越緊迫。因此研究ORR催化劑材料具有重要意義。
　　本文通過對比實驗在回流法制備的碳球（CMs）、水熱法制備的碳球（CS）和氧化石墨（GO）三種碳材料中選擇最佳催化劑載體。用相同的浸漬煅燒法制備不同載體相同錳氧化物含量的復合物催化劑，通過穩態極化曲線的測試選擇了CMs和CS。再通過循環伏安和交流阻抗測試最終選擇 CMs作本文

2、的催化劑載體。本文還探索了不同蔗糖濃度、不同硫酸濃度和不同反應時間對形成CMs的影響。
　　通過浸漬煅燒法制備了一系列不同MnOx含量的催化劑，對比發現MnOx質量分數為7.32％的催化劑 ORR活性最好。7.32%MnOx/CMs比表面積為1278 m2·g-1。通過 XRD、TEM研究表明錳氧化物均勻地分布在碳球的表面。穩態極化曲線、Tafel曲線、循環伏安和交流阻抗等電化學測試研究結果表明：復合物催化劑7.32%MnOx/C

3、Ms在堿性介質中有著較大的表觀電流密度0.649 mA·cm-2和較正的還原電位-0.4Vvs.Hg/HgO，具有較好的電化學催化活性；發生在7.32%MnOx/CMs催化劑上的ORR反應過程為2-電子過程。
　　通過浸漬煅燒法制備了一種高效ORR催化劑CeOx-MnOx/CMs。通過TEM、SEM、EDX和元素分布圖發現CeOx-MnOx成功地附著在了碳球表面且分布均勻。穩態極化曲線表明CeOx-MnOx/CMs具有較低的過電位