充電機充電燃料蓄電池技能高活性的雙功用催化劑處理途徑和方案
2017-9-19 8:54:20??????點擊：
【導言】
氧復原反響(ORR)和產氧反響(OER)是充電機充電燃料蓄電池和充電機充電金屬空氣蓄電池等能量變換體系中兩個非常重要的根本反響。近年發展起來的氮摻雜碳資料具有較高的ORR催化活性，且價格低價，質料豐厚，在動力貯存及轉化范疇中有巨大的應用潛力。可是其較低的氮含量以及單一的活性物種約束了氮摻雜碳資料在實踐金屬空氣以及充電機充電燃料蓄電池中的廣泛應用。因而很多的研討轉而投入尋覓具有更高氮含量的替代品，試驗標明氮化碳聚合物（g-C3N4）具有豐厚的氮活性位點，可是它的導電性差，比外表積小等特征不利于其在電催化及充電機充電金屬空氣蓄電池中的應用。為了完成g-C3N4中氮活性位點高功率使用，因而有必要充沛進步其外表積以及資料外表的電子傳輸功用，然后完成其高效的催化功用。
【效果簡介】
近來，中佛羅里達大學的Wenhan Niu博士和Yang Yang教授等人在Advanced Energy Materials上宣布題為“Surface-Modified Porous Carbon Nitride Composites as Highly Efficient Electrocatalyst for Zn-Air Batteries”的文章。該文章報導了一種使用自上而下的組成辦法制備出非晶CoSx納米顆粒潤飾的多孔g-C3N4催化劑并將其應用于電催化和充電機充電金屬空氣蓄電池中。首要他們經過在高溫氧氣刻蝕的辦法組成出具有網狀結構的g-C3N4，然后經過進一步將g-C3N4與石墨烯混合，硫化等進程制備出非晶CoSx潤飾的g-C3N4催化劑。其間網狀結構能夠為g-C3N4供給較大的外表積以及反響分子傳輸通道，一起CoSx在最大程度上進步的g-C3N4外表的導電性而且完成了g-C3N4在ORR和OER中的雙功用催化作用。經過電化學測驗，這種多孔結構的g-C3N4催化劑體現出優異的電催化活性以及充電機充電蓄電池循環功用，其體現乃至優于商業的RuO2, Pt/C等貴金屬催化劑。
【圖文導讀】
催化劑電化學測驗成果
a) 不同催化劑的OER極化曲線;
b）不同催化劑的Tafel曲線
c) CoSx@PCN/RGO在催化OER進程中環電流密度。
d) CoSx@PCN/RGO在催化OER進程的法拉第功率。
e)催化劑在ORR進程中的電子轉移數和雙氧水產率。
f)催化劑在ORR和OER區間的極化曲線。
充電機充電鋅空蓄電池拼裝以及測驗
a）充電機充電扣試鋅空蓄電池的結構圖。
b)充電機充電扣式鋅空蓄電池放電曲線及開路電壓圖。
c) CoSx@PCN/RGO拼裝的充電機充電扣試鋅空蓄電池充放電循環測驗。
d) 商業Pt/C拼裝的充電機充電扣試鋅空蓄電池充放電循環測驗。
【小結】
該作業使用本錢低價的氮化碳和過渡金屬鈷為質料，選用奇妙簡潔的辦法成功組成出具有高活性的雙功用非貴金屬電催化劑，為廣泛開發應用充電機充電燃料蓄電池以及充電機充電金屬空氣蓄電池技能供給了有效的處理途徑和計劃，一起還可以促進可穿戴電子設備和微電子產品的發展。
氧復原反響(ORR)和產氧反響(OER)是充電機充電燃料蓄電池和充電機充電金屬空氣蓄電池等能量變換體系中兩個非常重要的根本反響。近年發展起來的氮摻雜碳資料具有較高的ORR催化活性，且價格低價，質料豐厚，在動力貯存及轉化范疇中有巨大的應用潛力。可是其較低的氮含量以及單一的活性物種約束了氮摻雜碳資料在實踐金屬空氣以及充電機充電燃料蓄電池中的廣泛應用。因而很多的研討轉而投入尋覓具有更高氮含量的替代品，試驗標明氮化碳聚合物（g-C3N4）具有豐厚的氮活性位點，可是它的導電性差，比外表積小等特征不利于其在電催化及充電機充電金屬空氣蓄電池中的應用。為了完成g-C3N4中氮活性位點高功率使用，因而有必要充沛進步其外表積以及資料外表的電子傳輸功用，然后完成其高效的催化功用。
【效果簡介】
近來，中佛羅里達大學的Wenhan Niu博士和Yang Yang教授等人在Advanced Energy Materials上宣布題為“Surface-Modified Porous Carbon Nitride Composites as Highly Efficient Electrocatalyst for Zn-Air Batteries”的文章。該文章報導了一種使用自上而下的組成辦法制備出非晶CoSx納米顆粒潤飾的多孔g-C3N4催化劑并將其應用于電催化和充電機充電金屬空氣蓄電池中。首要他們經過在高溫氧氣刻蝕的辦法組成出具有網狀結構的g-C3N4，然后經過進一步將g-C3N4與石墨烯混合，硫化等進程制備出非晶CoSx潤飾的g-C3N4催化劑。其間網狀結構能夠為g-C3N4供給較大的外表積以及反響分子傳輸通道，一起CoSx在最大程度上進步的g-C3N4外表的導電性而且完成了g-C3N4在ORR和OER中的雙功用催化作用。經過電化學測驗，這種多孔結構的g-C3N4催化劑體現出優異的電催化活性以及充電機充電蓄電池循環功用，其體現乃至優于商業的RuO2, Pt/C等貴金屬催化劑。
【圖文導讀】
催化劑電化學測驗成果
a) 不同催化劑的OER極化曲線;
b）不同催化劑的Tafel曲線
c) CoSx@PCN/RGO在催化OER進程中環電流密度。
d) CoSx@PCN/RGO在催化OER進程的法拉第功率。
e)催化劑在ORR進程中的電子轉移數和雙氧水產率。
f)催化劑在ORR和OER區間的極化曲線。
充電機充電鋅空蓄電池拼裝以及測驗
a）充電機充電扣試鋅空蓄電池的結構圖。
b)充電機充電扣式鋅空蓄電池放電曲線及開路電壓圖。
c) CoSx@PCN/RGO拼裝的充電機充電扣試鋅空蓄電池充放電循環測驗。
d) 商業Pt/C拼裝的充電機充電扣試鋅空蓄電池充放電循環測驗。
【小結】
該作業使用本錢低價的氮化碳和過渡金屬鈷為質料，選用奇妙簡潔的辦法成功組成出具有高活性的雙功用非貴金屬電催化劑，為廣泛開發應用充電機充電燃料蓄電池以及充電機充電金屬空氣蓄電池技能供給了有效的處理途徑和計劃，一起還可以促進可穿戴電子設備和微電子產品的發展。
- 上一篇：用于充電機充電非對稱超級電容器的高能量密度Ni3S2納米片陣 2017/9/19
- 下一篇：充電機充電壓電響應和壓電電壓系數的新型KNN基陶瓷材料 2017/9/19
