氢水电化学循环中的非铂催化剂研究

内容概要

肖丽，女，2011年毕业于武汉大学化学与分子科学学院物理化学专业，获博士学位。学位论文获评2011年湖北省优秀博士学位论文。现在武汉大学化学与分子科学学院工作。研究兴趣为清洁能源电化学转化，化学电源。

博士学位论文指导老师：庄林。

书籍目录

第1章 绪言

1.1 可再生能源系统与电化学氢能技术

1.1.1 能源危机及未来可再生能源系统

1.1.2 氢能经济

1.1.3 电化学氢能转化技术

1.2 氢燃料电池

1.2.1 氢燃料电池原理

1.2.2 质子交换膜燃料电池面临的挑战

1.2.3 非Pt催化剂的燃料电池研究

1.3 水电解制氢

1.3.1 水电解制氢发展历程

1.3.2 水电解制氢原理

1.3.3 主要的水电解制氢技术

1.3.4 几种水电解技术的比较

1.3.5 碱性SPE水电解

1.4 研究思路

参考文献

第2章 氧还原Pd催化剂的形貌一活性关系研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原材料与仪器

2.2.2 实验方法及测试条件

2.3 结果与讨论

2.3.1 棒状纳米Pd及球状纳米Pd

2.3.2 迥异的ORR催化性能

2.3.3 Pd电化学面积(ESA)的测量

2.3.4 Pd-NR的形貌特点

2.3.5 Pd-NR具有高ORR催化活性的第一性原理解释

2.4 本章小结

参考文献

第3章 Pd表面反应性调控及Pd阳极催化剂设计

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原材料与仪器

3.2.2 实验方法及测试条件

3.3 结果与讨论

3.3.1 Pd表面反应性调变的DFT计算

3.3.2 Pd合金的电化学共沉积制备

3.3.3 Pd-Cu与Pd-Au合金的袁征

3.3.4 合金化对SR的可控调变

3.3.5 Pd催化FAOR与HOR

3.3.6 Pd催化FA()R的SR-CA关系

3.3.7 Pd催化HOR的SR-CA关系

3.4 本章小结

参考文献

第4章 碱性SPE水电解催化剂的制备及表征

4.1 碱性SPE水电解阳极催化剂研究

4.1.1 引言

4.1.2 实验部分

4.1.3 结果与讨论

4.2 碱性SPE水电解阴极催化剂研究

4.2.1 引言

4.2.2 实验部分

4.2.3 结果与讨论

4.3 本章小结

参考文献

第5章 碱性SPE水电解器研究

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 实验原材料与仪器

5.2.2 实验方法及测试条件

5.3 结果与讨论

5.3.1 阳极

5.3.2 阴极

5.3.3 碱性SPE水电解器的装配及电解性能测试

5.4 本章小结

参考文献

致谢

作者简介

在利用太阳能、风能、潮汐能等可再生能源发电的未来新型能源体系中，电能的高效转化与高密度储存是能源分配的重要技术环节。研发适用于聚合物电解质燃料电池与聚合物电解质水电解技术的非Pt催化剂是解决上述问题的关键，也是本论文工作的主要研究目标。在燃料电池方面，着重研究了Pd基催化剂，从纳米Pd催化剂的形貌与表面电子结构探讨高性能Pd催化剂的设计；在水电解方面，我们致力于发展基于碱性聚合物电解质的新型水电解技术，初步实现了器件原型。

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