氧化锰基电催化材料的设计合成及其铝空气电池应用

作     者：胡文静 班锦锦 谢顺利 王瑞智 肖建军 雷红红 HU Wenjing;BAN Jinjin;XIE Shunli;WANG Ruizhi;XIAO Jianjun;LEI Honghong

作者机构：河南工业大学化学化工学院郑州450001 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 中原工学院建筑工程学院郑州450007 佛光发电设备股份有限公司郑州450000 

基　　金：河南省高等学校重点科研项目(21A560017) 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      码：728-735,742页

摘      要：电催化剂作为铝空气电池阴极的核心部分,其催化性能的优劣直接影响铝空气电池的产业化进程。本文采用尿素高温处理法将商业的Vulcan-72XC碳材料进行掺氮改性处理制备了N/VC2。在此基础上,进一步负载不同的锰氧化物得到三种Mn3O4@N/VC2、MnO@N/VC2和MnO2@N/VC2复合材料。其中,MnO2@N/VC2具有最优的氧还原反应(ORR)催化性能,起始电位高达0.872 V。作为铝空气电池阴极催化剂,在大电流密度下放电功率密度可达到136 mW·cm^(-2)。本文通过对比分析不同氧化锰基复合材料的电催化性能,研究了碳载体和锰氧化物之间的交互作用。结果表明,多孔结构和丰富缺陷位点的协同作用是提高材料催化活性的主要原因。该工作为锰基氧化物催化剂的研发提供理论依据。

主 题 词：氮掺杂碳材料 锰氧化物 复合材料 铝空气电池 功率密度 氧还原催化剂 

学科分类：081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

D　O　I：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2023.02.011

馆 藏 号：203118544...