空气浸润性电极的制备及其在金属空气电池中的应用研究

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摘要

第一章绪论

1．1引言

1．2金属空气电池简介

1．2．1水系金属空气电池

1．2．2非水系金属空气电池

1．3金属空气电池的研究现状

1．3．1空气电极的材料设计

1．3．2金属电极的材料设计

1．3．3电解质的材料设计

1．3．3隔膜的材料设计

1．4本论文的选题意义及研究内容

1．4．1选题意义

1．4．2研究内容

第二章实验部分

2．1引言

2．2实验试剂和仪器

2．3材料合成方案

2．3．1 0．8-CoNCNTs／CP的制备

2．3．2 NiCNTs@FeCoNC／CP的制备

2．4材料表征手段

2．4．1扫描电子显微镜表征(SEM)

2．4．2透射电子显微镜表征(TEM)

2．4．3高分辨透射电子显微镜(HRTEM)

2．4．7接触角表征

2．5空气电极的电化学测试方法

2．5．1循环伏安法测试

2．5．2计时电流法测试

2．6锌空／铝空气电池的组装及测试方法

2．6．1锌空／铝空气电池的组装

2．6．2锌空／铝空气电池的测试方法

2．7小结

第三章空气浸润性氮掺杂碳纳米管阵列电极的制备和铝空气电池性能研究

3．1引言

3．2电极的合成流程

3．3电极的相关表征结果分析

3．3．1 CoNCNTs的结构组成分析

3．3．2 CoNCNTs的元素价态分析

3．3．3电极的浸润性优化研究

3．3．4电极的浸润性比较

3．4电极的相关电化学性能研究

3．4．1催化材料的电化学性能研究

3．4．2电极的电化学性能研究

3．5铝空气电池的组装及性能研究

3．5．1铝空气电池的组装

3．5．2全固态铝空气电池的组装及性能研究

3．6小结

第四章阵列化的双功能电极的构筑和锌空气电池性能研究

4．1引言

4．2 NiCNTs@FeCoNC／CP表征结果分析

4．2．1 NiCNTs@FeCoNC／CP相关形貌表征

4．2．2 NiCNTs@FeCoNC／CP的元素分布表征

4．2．3 NiCNTs@FeCoNC／CP结构组成表征

4．2．4 NiCNTs@FeCoNC／CP相关元素价态表征

4．3电极的相关电化学性能研究

4．3．1 ORR和OER极化曲线

4．3．2 ORR和OER稳定性

4．3．3 ORR／OER过电位

4．3．4电化学活性比表面积(ECSA)

4．4电极在锌空电池中的应用

4．4．1开路电压

4．4．2极化曲线及功率密度

4．4．3恒电流充放电曲线

4．5电极存在的问题及优化措施

4．5．1存在的问题

4．5．2优化措施

4．6小结

第五章结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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