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钴基纳米催化剂的制备及其锌空电池性能的研究开题报告

 2020-05-08 03:05  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

1.背景

金属空气电池早在第一次世界大战中便作为便携式电源用于铁路、邮电系统。它是一种介于一次电池与燃料电池之间的”半燃料”电池,兼具燃料电池和电池的特点,并具有容量大、比能量高、成本低、放电稳定等优点[1,2],是一种具有巨大市场前景的电源。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.研究问题: 钴基纳米催化剂的制备及其锌空电池性能的研究

可充电金属空气电池由于极高的能量密度(比目前的锂离子电池高5-10倍),具有成本效益,安全和环境兼容性这些优点而受到越来越多的关注。空气阴极上发生的氧气还原反应(orr)和析氧反应(oer)的固有缓慢动力学是主要的技术障碍之一,导致电池过电压大,实际能量密度有限以及氧化学可逆性差。目前,贵金属(如pt,ru和ir)及其合金被认为具有最佳的氧电催化活性,然而,其昂贵的价格和罕见的可用性给金属- 空气电池的广泛实际实施带来了巨大挑战。

然而,这些贵金属基催化剂的耐久性不足仍需要进一步改善,因为在长周期内溶解,奥斯特瓦尔德成熟和活性物质聚集。更重要的是,开发一种具有令人满意的orr和可逆oer活性的电催化剂是极其困难的。因此,迫切需要设计和开发用于双orr和oer的地球富含的,耐腐蚀和高活性的双功能电催化剂,以构建下一代可充电金属空气电池。

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