吡咯/炭黑氧化物复合氧阴极材料的制备及催化性能

来源期刊：工程科学学报2019年第2期

论文作者：孙珊 刘桎东 刁鹏

文章页码：216 - 223

关键词：氧还原反应;阴极材料;氮掺杂;碳材料;

摘    要：氧还原反应（ORR）是碱性燃料电池和金属-空气电池的重要阴极反应.由于常见的铂基氧阴极材料存在价格昂贵、稳定性较低等问题,因此,开发低成本、高效率的非贵金属基氧阴极材料具有重要的研究意义和应用价值.氮掺杂碳材料是目前氧阴极材料研究的热点,炭黑中碳原子的排列方式类似于石墨,由于其价格低廉、来源广泛,在碳材料的研究中具有独特的优势.本文基于炭黑,采用化学法制备了氮掺杂炭黑氧阴极材料,研究了其氧还原反应催化活性,并进行了相关表征.结果显示炭黑-吡咯复合材料具有极好的氧还原反应活性,700℃热处理后性能最优,在1 mol·L^-1KOH中其起峰电位约为0. 9 V,极限扩散电流密度为2. 6 m A·cm^-2,转移电子数高于3. 5,这些特性使得这类材料具有广阔的应用前景.