银耳状Fe-N-C复合催化剂的制备及催化氧还原性能研究

以无机铁盐和邻苯二胺为基础原料,经铁(Ⅲ)基螯合前驱体热解反应,制备出Fe-N-C复合催化剂。经扫描电镜观察,带有折褶的碳微纳米片相互交迭,形成银耳状的三维自支撑结构。氮气吸脱附测试表明此结构富含微孔和介孔,比表面积可达290 m^2/g。通过X射线衍射(XRD)确证石墨化C和多晶Fe_3C作为催化剂主相存在,X射线光电子能谱(XPS)进一步揭示N原子主要以石墨N和吡啶N形式掺杂到C骨架中。电化学测试表明银耳状Fe-N-C复合催化剂在碱性条件下催化氧还原反应为四电子过程,其催化活性可媲美商业Pt/C催化剂。经过2000次氧还原测试后,催化极限电流衰减小于5%,并且半波电势仅负移5 mV(商业Pt/C催化剂负移35 mV),表现出优异的氧还原催化稳定性。

还原氧化石墨烯气凝胶载硫电极的电化学性能

以还原氧化石墨烯气凝胶(r GA)为碳载体,采用熔融升华法、水溶剂热法、二硫化碳溶剂热法、二硫化碳/水混合溶剂热法、Na2S2O3歧化分解法和Na2Sx酸化法等方法载硫。熔融升华法的总体效果最好,复合物的载硫率为78. 0%,电极以0. 2 C在1. 7～2. 8 V充放电,首次放电比容量为1100 m Ah/g,库仑效率接近100%。