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锌空气电池钙钛矿型催化剂的制备与性能研究

张灿

   锌-空电池是当前电池研究领域中的焦点,它具有比能量高、性能稳定、无污染、价格低廉、原料丰富易得等优点,被称为是“面向21世纪的绿色能源”。 本实验以MnO_2为催化剂制备空气电极,采用稳态极化曲线,确定了空气电极的最佳制备工艺:电极成型压力为3MPa,PTFE含量为13%,MnO_2含量为15%时制备的空气电极性能最优。 采用溶胶-凝胶法制备钙钛矿型催化剂LaMnO_3,并对钙钛矿的A、B位掺杂Sr、Ca、Fe、Ni、Co、Cr进行了研究,探讨了其作为空气电极催化剂的电化学性能。 XRD测试结果表明,对LaMnO_3的A、B位进行掺杂后,制得的La_(1-x)A_xMn_(1-y)B ByO_3 (x= 0~0.5, y = 0~0.5)催化剂的晶体结构仍然为钙钛矿型。在透射电子显微镜(TEM)放大19万倍下观察催化剂颗粒的形貌,发现其粒径较小,平均约30nm。 极化曲线分析发现Sr、Fe、Ni、Cr的掺杂使催化剂活性增强,而掺杂Ca、Co后,催化剂活性降低。对催化性能较好的LaMn_(0.8)Ni_(0.2)O_3 A位掺杂Sr后催化剂性能上升,而对LaMn_(0.8)Cr_(0.2)O_3 A位掺杂Sr后,催化剂性能变化不大。 循环伏安分析发现,掺杂Sr、Co后,催化剂稳定性下降,掺杂Fe后,催化剂的稳定性最佳。……   
[关键词]:锌-空气电池;空气电极;钙钛矿型催化剂;溶胶-凝胶法
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2007年