氮掺杂碳纳米纤维网/炭纸有序化气体扩散电极的制备及其氧还原性能

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2017年第2期

论文作者：李宏斌 谢志勇 杨飘飘 陈建勋 黄启忠

文章页码：242 - 249

关键词：聚苯胺;氮掺杂碳;有序化电极;氧还原;燃料电池;

摘    要：以自制炭纸为基体,在其表面电化学合成聚苯胺纳米纤维网涂层,经过热处理后得到氮掺杂碳纳米纤维网/炭纸有序化气体扩散电极。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征材料的形貌与结构特征,采用循环伏安法、线性扫描伏安法和交流阻抗谱研究材料的氧还原催化性能。结果表明,当n（苯胺单体）/n（盐酸）为0.4时,得到均匀、连续的网状聚苯胺纳米纤维网涂层,其结构在热处理后得到有效保留。与传统涂覆法制备的氮掺杂碳纤维/炭纸复合电极相比,有序化电极的氧还原性能更佳,欧姆阻抗和扩散阻抗更小。在O₂饱和的浓度为0.1 mol/L的KOH水溶液中,有序化电极的氧还原电流密度达到0.76 m A/cm²,是传统电极的1.6倍。