基于白噪声的电化学阻抗谱快速测量

传统的电化学阻抗谱测试技术基于正弦波信号的频率响应分析法。本文提出利用常规的白噪声信号,经小波变换处理后,快速得到系统阻抗,并采用Simulink进行了仿真实验。实验基于(RC)(RC)等效电路,探讨并优化了小波变换的中心频率、采样频率和采样时长等参数。测量范围为0.05Hz—20000 Hz时,等效电路元件的测试误差在0.5%以下,测量时长为85s。在质子膜燃料电池和钝化金属小孔腐蚀等效电路模型中,该方法的拟合误差在0.2%以下,具有良好的适用性。利用该方法可以直接通过采集电化学系统的白噪声信号而快速得到阻抗,从而可以低成本的实现电化学系统的实时快速监测。     

纳米碳材料增强铅基阳极在锌电积中的电化学行为

锌电积作为湿法炼锌的重要环节,其阳极析氧电位对于节能降耗和提高产品质量极为重要。基于纳米碳材料的析氧催化活性,本文分别研究了典型的0维、1维和2维等6种碳纳米材料作为催化增强相制备铅基复合阳极,并在模拟锌电积条件下通过循环伏安曲线、阳极极化、交流阻抗测试以及耐蚀测试比较了复合阳极的电化学行为。纳米碳材料作为增强相掺杂金属铅形成的金属基复合材料表现出优异的析氧电催化活性,其在500A/m2恒电流极化条件下,稳定电位较纯铅低96mV以上。2维碳材料电化学催化性能不如0维碳材料,1维材料性能最佳,1维材料表面修饰官能团或者负载功能颗粒后,电催化性能有显著提升。     

碳烟颗粒掺杂铅基复合阳极的制备及电化学性能研究

本文采用一种快速、低成本的方法制得纳米碳材料-碳烟颗粒(C_H),并通过粉末冶金和机械合金化技术制备出铅/碳烟颗粒(Pb/C_H)复合阳极材料,利用纳米碳材料高比表面积和高催化活性等优点,提高铅基阳极的析氧电催化性。使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、循环伏安曲线(CV)和线性扫描伏安曲线(LSV)等测试进行表征。C_H呈疏松的球链状,具有丰富的羰基和羟基功能团,是良好的电子和质子传递载体。随着C_H含量增加, Pb/C_H复合阳极的析氧超电位降低。Pb/1.5 wt.% C_H复合阳极与纯Pb和传统Pb/0.75 wt.% Ag阳极相比,其表观交换电流密度分别提高3和2个数量级。在模拟锌电积条件下,其析氧电位低于铅银合金阳极20 mV,较纯铅阳极降低133 mV,具有优异的析氧电催化活性。