导　　师： 李永亮

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 石油资源的日益匮乏和温室气体排放所引起的地球暖化的加剧,使绿色环保的新型能源与技术的开发和利用成为十分迫切需要研究的课题。有机体系锂空气电池因具有巨大的比容量而有着重要的应用前景。空气电极是电池反应的主要场所,不仅提高电极反应(氧还原和氧析出反应)效率,而且可降低电极过电位,所以提高电池的能量效率和循环性能已经成为了有机体系锂空气电池发展和应用的过程中亟待解决的关键问题。研究表明,在电池正极中加入合适的电催化剂能够有效地降低电化学反应极化,提高电池充放电与循环性能。石墨烯材料具有结构规整、制备可控等优点,不但可以作为载体来制备担载型电催化剂,而且还可以作为一个理想的模型体系来研究担载型催化剂的活性、稳定性及催化机理等。(1)采用微波辐射技术,将氧化石墨烯与固相硫源及氮硫源的混合物加热,一步实现氧化石墨烯的还原及异质原子的掺杂。实验结果表明,通过微波加热能够在很短的时间内制备出掺杂的石墨烯,异质原子掺杂后石墨烯的(002)衍射峰发生了偏移,其强度也随着氮硫前驱体加入量的增加而逐渐增强。石墨烯掺杂前后的形貌并无大的变化,说明采用固相法也能够得到比表面积大、层数较少的石墨烯,而掺杂后石墨烯中缺陷度有所增加,当氧化石墨与硫脲的质量比为3:1时,其拉曼谱图的D峰与G峰的强度比约为0.99,大于未掺杂石墨烯(0.81),此时掺杂石墨烯表现出最好的氧还原催化活性。利用微波加热与化学还原相结合,可以在短时间内还原合金并负载在掺杂或未掺杂石墨烯上。结果发现,当钯钨物质的量之比为3:1,且钯钨合金负载在石墨烯上的量为20%时,表现出最优的催化性能。(2)采用微波辅助与化学还原相结合方法制备硫掺杂石墨烯担载钯钨合金(Pd3W-SG)电催化剂。实验表明:1

关 键 词： 微波辅助加热 电催化剂 掺杂石墨烯 锂空气电池 扫描电化学显微镜

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