铝空气电池氧电极催化剂的工艺研究

研究出一种以MnO_2、稀土氯化物为基本配料,制备廉价高效氧电极催化剧新工艺.通过正交实验,确定了焙烧催化剂的最佳工艺件.性能测试表明,制备的催化剂性能稳定可靠,在相同极化电位下,使工作电流密度从原来的20mA/cm~2提高到60mA/cm~2.     

电池用空气电极催化剂的研究进展

空气电极一直是金属空气电池领域研究的热点。介绍了空气电极的结构、工作原理、反应机理以及近年来发展状况、空气电极目前存在的主要问题。重点论述了空气电极氧化还原反应催化剂的研究进展。     

锌空电池空气电极催化剂的研究进展

论述了目前碱性锌空气电池空气电极用催化剂的种类组成,结构特征,制备方法以及催化剂特点,分析了各种催化剂的优劣和目前存在的问题.对于一次电池空气电极而言,锰氧化物系列催化剂性能较佳,而钙钛矿系列催化剂更适用于二次空气电极.载体的选择和物质的导电性也关系到空气电极整体的阻抗的大小,也是影响空气电极性能的重要因素.     

空气电极氧还原催化剂的研究

锌空气电池因其具有性能稳定、比能量高、放电电流大、原材料来源广泛、成本低廉等优点一直受到广泛重视.空气电极作为锌空气电池中的一部分,在锌电极的研究几乎进入停滞阶段的现在,已成为决定整个锌空气电池性能的关键,因此有必要对其进行深入的研究.利用共沉淀和溶胶凝胶法合成了两类催化剂,分析了其X射线衍射谱图,初步研究了其对氧阴极还原的极化曲线,研究结果表明:在两类催化剂中,n(Ni):n(Mn)为2:8的催化剂为最佳的共沉淀法制备的催化剂,LaNi0.5Mn0.5O3为溶胶凝胶法制备的B位Ni、Mn掺杂的最佳催化剂.     

金属空气燃料电池氧电极催化剂

采用固相反应法制备纳米γ MnO2催化剂,通过热压制得三相气体扩散电极。用稳态电流 电位极化曲线研究了这种纳米γ MnO2催化剂制成的多孔三相气体扩散电极的电化学性能,催化剂加入量对氧电极性能的影响,同时催化剂经过过筛处理后性能有很大的提高。SEM分析表明:过筛处理后,催化剂颗粒分布均匀,对氧还原的催化活性明显提高。     

空气电池氧电极催化剂的发展及研究现状

随着人们环保意识的增加及开发新能源的迫切需要,空气电池逐渐成为了电池行业的研究热点,而空气电极催化剂是影响空气电池性能的主要因素.详细介绍了金属催化剂、单一氧化物催化剂、复合氧化物催化剂及有机鳖合物催化剂的发展及研究现状.通过总结各种催化剂的优劣性,认为目前空气电池行业急需要寻找廉价高效的新型催化剂.     

空气电极对锂空气电池放电性能的影响

研究了GNSs(石墨烯)、Super P炭黑、VGCF(气相沉积碳纤维)等三种具有不同形貌的碳基材料对锂空气电池放电容量的影响,并以Super P炭黑为碳基材料,分别考察了碳负载量和粘结剂含量对锂空气电池放电性能的影响。为了进一步研究限制锂空气电池放电性能的因素,采用水热法合成了具有高比表面积的空心刺球状α-MnO2,制备了SuperP/α-MnO2/PVDF复合空气电极,考察了锂空气电池放电过程中的速率控制步骤。     

氧电极催化剂研究

寻找廉价、高效的催化剂是氧电极催化剂研究的主要方向 ,氧电极催化剂主要有铂及铂合金、银、金属螯合物、金属氧化物 (如锰氧化物、钙钛石型氧化物等 )等几个系列。其中贵金属作催化剂的成本较高 ,金属螯合物可用的品种较少 ,锰氧化物的催化性能有限 ,钙钛石型氧化物可以对组分原子化合价位进行控制 ,催化活性多样 ,其主要成分来自于储量丰富的稀土原料 ,价格较低 ,是理想的氧电极催化剂材料。概述了以上具有代表性的催化剂的研制和应用状况 ,认为钙钛石型氧化物具有很大发展潜力和广阔的应用前景。     

纳米TiO2掺杂MnO2电极的电化学行为

采用醇水回流液相法制得锐钛矿型TiO2纳米粉体,将其用于MnO2电极的掺杂改性,并对改性样品进行了中等倍率浅度恒流放电、循环伏安等测试.结果表明:w(KOH)=40%电解质溶液中,加入最佳掺杂量w为2.8%的改性添加剂纳米A-TiO2后,MnO2电极放电容量提高20%左右.     

金属-空气电池中空气电极的研究进展

介绍了清洁高效的金属空气电池的基本原理、结构以及特点.空气电极由防水透气层、活性催化层以及集流体组成,分别解释了它们的基本功能与原理.综述了近些年来空气电极的研究进展,并对不同的空气电极制备工艺及其性能进行了详细讨论.介绍了不同种类氧还原反应(ORR)催化剂的催化性能,展望了今后空气电极及其催化剂的发展方向.     

聚苯胺对MnO2空气电极性能影响的研究

研究了添加聚苯胺对MnO2空气电极性能的影响,并考察了含聚苯胺的空气电极在不同电解液中的性能变化。结果表明,在5 mol/L的氯化铵电解液中,聚苯胺的加入可大幅度提高空气电极性能,并得到聚苯胺与MnO2催化剂的最佳质量配比为0.3∶1。分析认为,聚苯胺与氧分子间存在的顺磁相互作用,使得O2在催化层中的含量增大,阻止了MnO2催化剂因转变成MnOOH而失活。在0.9 mol/L氯化钠电解液中,聚苯胺的导电性能下降,导致电极欧姆极化增大,性能降低,但加入少量的全氟磺酸可改善电极性能。     

铝-空气电池钙钛矿型氧电极的研究

制备La0.6Ca0.4CoO3钙钛矿型氧化物作为铝-空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂做了X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等结构测试.研究掺杂不同化合物对氧电极性能的影响.测定催化电极在6 mol/L KOH中的阴极极化曲线,并且组装成铝-空气电池,来考察电极的电化学性能.结果表明:钙钛矿型氧化物La0.6Ca0.4CoO3掺杂金属氧化物即混合催化剂是一种良好的催化剂,有利于促进阴极的氧气还原,改善电极的电化学性能.     

混合添加剂对碳载MnOx催化剂性能的影响

为了提高MnOx对氧气还原的催化活性,将金属硝酸盐溶液浸渍到炭黑中,并在270℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极。用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明当金属元素摩尔比n(Mn)"n(Ce)"n(Bi)"n(Pd)=1"0.9"0.1"0.5时,空气电极极化最小,在电流密度2#100mA/cm2下,电位比单独MnOx催化剂正移50#150mV。采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,利用等效电路进行了模拟,得到相关动力学数据。数据显示该混合添加剂减小了电化学极化阻抗,提高了MnOx对氧气还原的催化活性。利用该催化剂制成的氧电极装配成AA型电池进行恒阻(10Ω)连续放电,放电电压平稳,表明该催化剂性能稳定。     

Pb添加剂对MnO2/C空气电极性能的影响

为了提高MnO2的对氧气还原的催化活性,将硝酸锰和醋酸铅溶液浸渍到活性炭中,并在290℃下煅烧,制得氧电极催化剂,通过冷压方法制成气体扩散电极.用稳态极化测试了各个空气电极的电化学性能,结果表明醋酸铅添加7.5%时空气电极极化最小,在一般金属-空气电池的工作电流密度20～50 mA/cm2下,电位比单独MnO2催化剂可提升30～50mV,并且随着电流密度的增加,电位提升更加显著.采用交流阻抗测试了空气电极的阻抗特性,通过分析对阻抗图谱采用两个Nerstian阻抗的等效电路进行了拟和,得到相关动力学数据.数据显示添加醋酸铅,减小了电化学极化阻抗和氧气扩散阻抗,提高了MnO2对氧气还原的催化活性.