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铈掺杂NiCo2O4双功能电催化剂的制备及 其在锌空电池中的应用
仲夏
Subtype学士
Thesis Advisor严纯华
2022-05-25
Degree Grantor兰州大学
Place of Conferral兰州
Degree Name理学学士
Degree Discipline化学
Keyword锌空电池 氧析出反应 氧还原反应 铈掺杂 NiCo2O4纳米线
Abstract氧析出反应(OER)和氧还原反应(ORR)均是四电子参与反应,机理复杂且动力学缓慢,极大的限制了锌空电池的发展。表面/近表面工程已被认为是提高OER/ORR电催化剂本征活性的有效策略。本学位论文使用水热法合成NiCo2O4多孔纳米线,通过一种简单的淬火方法,在NiCo2O4表面掺杂稀土铈离子,重新构筑催化剂表面,提高催化活性。Ce掺杂的NiCo2O4纳米线具有良好的OER和ORR催化性能。在1 M KOH溶液中过电位仅为304 mV @10 mA cm-2,ORR的半波电位为0.76 V。用其制备的液态锌空电池,开路电压为1.433V,有较高的功率密度(50.33 mW cm-2)、比容量(819 mAh gZn-1)和能量密度(1036 Wh kg-1)。X射线光电子能谱研究表明,Ce掺杂后催化剂表面的电子结构发生改变,电子顺磁共振谱显示掺杂后样品的氧空位含量增加,这些变化与催化性能的提升密切相关。本文成功合成了具有催化OER/ORR的双功能电催化剂,并研究了Ce在提升NiCo2O4催化活性中的作用,为制备高性能过渡金属氧化物电催化剂提供了可行思路。
Pages37
URL查看原文
Document Type学位论文
Identifierhttps://ir.lzu.edu.cn/handle/262010/493432
Collection化学化工学院
Affiliation
化学化工学院
Recommended Citation
GB/T 7714
仲夏. 铈掺杂NiCo2O4双功能电催化剂的制备及 其在锌空电池中的应用[D]. 兰州. 兰州大学,2022.
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