纳米锑掺杂二氧化锡担载IrO_2催化剂的制备与性能

在非氯盐体系下,采用化学共沉淀法制备纳米级锑掺杂二氧化锡(ATO)粉体材料,分析锑掺杂浓度、前驱体pH值和前驱体煅烧温度对电导率的影响;采用优化的Adams法,以纳米ATO粉体为载体,制备担载型析氧催化剂二氧化锒(IrO_2)/ATO,并进行XRD分析、电化学阻抗及极化曲线测试。制备ATO粉体电导率最大时(0.581 S/cm)的条件为:Sb掺杂浓度10%,pH值为3.5,煅烧温度为600℃。采用IrO_2/ATO催化剂的单体电池,在800mA/cm^2、80℃时,所需槽电压仅为1.40V。

热分解法制备SPE电解池一体化氧阳极

以氯铱酸为前驱体,钛网为支撑体,采用热分解法制备一体化IrO2/Ti氧阳极,热压法制备膜电极组件(MEA)。用SEM、循环伏安、交流阻抗、极化曲线及单体电解池测试,研究煅烧温度对氧阳极形貌及性能的影响。在300℃、350℃及400℃煅烧制备的氧阳极,表面以裂缝为主,且随着煅烧温度的升高,裂纹的宽度减小,孔隙率增加;在450℃、500℃煅烧制备的氧阳极,表面裂纹基本消失,同时生成致密的催化剂簇。400℃煅烧制备的氧阳极的析氧催化活性最好,在50℃、500 mA/cm2时,单体电解池可稳定运行203 h。

质子交换膜水电解析氧电催化复合材料合成、微结构调控及性能研究

质子交换膜水电解(PEMWE)制氢技术以其独特的优势被视为未来全球能源与环境协调发展的优先选择.析氧电催化剂是PEMWE制氢技术发展的关键瓶颈之一,主要原因在于其表面的析氧反应(OER)可逆性差、反应动力学过程缓慢.为了提高析氧过程反应动力学,需要研制高效的电催化剂.本文从材料组分与结构的角度出发,采用具有质子传导特性的复合载体,探索微结构可控复合载体材料的合成技术,开发出一系列的高效氧电极复合载体材料以及载体催化剂.实现载体材料高质子、电子导电性及微结构的可控优化,对于PEMWE的理论研究和应用都具有重要意义.