固体聚合物水电解池电极优化研究
固体聚合物水电解池电极优化研究【摘要】:固体聚合物(SPE)水电解技术因具有能量效率高、产品纯度高等优点在制氢、航天、军事等领域中具有重要应用。SPE水电解技术的核心是SPE膜电极
【学位授予单位】:辽宁师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ150.1
【目录】:
- 目录2-5
- 中文摘要:5-7
- 第一章 文献综述7-27
- 1.1 前言7-8
- 1.2 固体聚合物水电解池工作原理及特点8-9
- 1.3 固体聚合物水电解池技术发展现状9-11
- 1.4 固体聚合物水电解池电极关键材料研究进展11-19
- 1.4.1 SPE膜12-13
- 1.4.2 催化剂的选择13-16
- 1.4.2.1 析氢催化剂13-14
- 1.4.2.2 析氧催化剂14-16
- 1.4.3 SPE膜-电极的制备工艺16-19
- 1.4.4 扩散层(集电器)19
- 1.5 SPE水电解技术发展与应用前景19-20
- 1.6 本论文的工作思路及研究内容20-22
- 参考文献22-27
- 第二章 固体聚合物水电解析氧催化剂的研究27-44
- 2.1 实验28-32
- 2.1.1 析氧电催化剂的制备28
- 2.1.2 IrO_2不同制备方法的选择28-29
- 2.1.3 物理表征29
- 2.1.4 电化学表征29-30
- 2.1.5 膜电极(MEA)的制备30-31
- 2.1.6 单池组装及工艺流程31-32
- 2.2 结果与讨论32-41
- 2.2.1 BET表征32
- 2.2.2 XRD表征32-34
- 2.2.5 CV表征34-37
- 2.2.6 析氧催化剂性能的单池评价37-39
- 2.2.7 不同方法制备IrO_2催化剂的水电解极化曲线39-40
- 2.2.8 优化Pt黑与IrO_2混合催化剂的配比40-41
- 2.3 结论41
- 参考文献41-44
- 第三章 固体聚合物水电解池电极催化层结构优化研究44-55
- 3.1 实验部分45-46
- 3.1.1 阳极电催化剂的制备与表征45
- 3.1.2 SPE膜电极制备45-46
- 3.1.3 单池组装及测试条件46
- 3.1.4 电化学测试46
- 3.2 结果与讨论46-53
- 3.2.1 IrO_2电催化剂物理表征结果46-48
- 3.2.2 电化学测试48-53
- 3.2.2.1 电化学阻抗48-50
- 3.2.2.2 循环伏安曲线50-51
- 3.2.2.3 SPE水电解池电极性能测试51-53
- 3.3 结论53
- 参考文献:53-55
- 第四章 固体聚合物水电解池增强型膜电极制备55-69
- 4.1 实验部分56-60
- 4.1.1 CCM制备56-57
- 4.1.2 CCM的SEM表征57
- 4.1.3 MEA的制备57-58
- 4.1.4 增强型CCM的单池电化学性能测试58
- 4.1.4.1 单池极化曲线测试58
- 4.1.4.2 单池EIS测试58
- 4.1.5 增强型CCM的稳定性测试58-60
- 4.1.5.1 增强型CCM的稳定性模拟评价58-59
- 4.1.5.2 增强型CCM的单池稳定性评价59-60
- 4.2 结果与讨论60-66
- 4.2.1 三层和五层CCM截面的SEM分析60
- 4.2.2 增强型CCM的单池电化学性能分析60-62
- 4.2.2.1 单池极化曲线测试60-61
- 4.2.2.2 单池电化学阻抗测试61-62
- 4.2.3 不同CCM的稳定性分析62-66
- 4.2.3.1 不同CCM的单池寿命实验62-63
- 4.2.3.2 增强型CCM的稳定性模拟评价63-66
- 4.3 结论66-67
- 参考文献67-69
- 第五章 固体聚合物水电解池耐腐蚀扩散层的研究69-82
- 5.1 实验70-74
- 5.1.1 电极制备70-71
- 5.1.1.1 IrO_2/Ti的制备70
- 5.1.1.2 耐腐蚀扩散层制备70-71
- 5.1.1.3 CCM的制备71
- 5.1.1.4 MEA的制备71
- 5.1.2 物理表征71-72
- 5.1.2.1 SEM和TEM表征71-72
- 5.1.2.2 BET表征72
- 5.1.3 电化学测试72-73
- 5.1.3.1 三电极测试体系72
- 5.1.3.2 CV测试72
- 5.1.3.3 EIS测试72-73
- 5.1.3.4 单池极化曲线测试73
- 5.1.4 扩散层耐腐蚀性的测试73-74
- 5.2 结果与讨论74-82
- 5.2.1 BET表征74
- 5.2.2 TEM和SEM分析74-76
- 5.2.3 CV分析76-79
- 5.2.4 EIS分析79
- 5.2.5 单池极化曲线评价79-80
- 5.2.6 扩散层耐腐蚀性测定80-82
- 5.3 结论82
- 参考文献82-84
- 第六章 结论84-87
- ABSTRACT87-89
- 论文发表情况89-90
- 致谢90-91
- 作者简介91-92
- 学位论文独创性声明92
- 学位论文版权的使用授权书92
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