Chem-E-Car竞赛驱动的化学综合实验设计——以“Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维的制备及锌-空气电池应用”为例

作     者：邹璐 陈国鹏 刘捷 汪淼 喻发全 

作者机构：武汉工程大学化工与制药学院 教育部绿色化工过程实验室湖北武汉430072 

基　　金：国家自然科学基金青年项目(22005227) 湖北省重点研发专项(2023BAB114) 武汉工程大学教研项目(X2021005) 

出 版 物：《中国科技期刊数据库 工业A》 

年 卷 期：2023年第10期

页      码：118-124页

摘      要：为了构筑兼备ORR/OER催化活性和稳定性的锌-空气电池电极,通过静电纺丝技术制备Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维,通过XRD、SEM、TEM等对纳米纤维进行物性表征,通过极化曲线测试其在碱性电解液中的ORR/OER性能,通过Chem-E-Car小车的实际应用判断锌-空气电池的应用潜力。研究结果表明:Ca3MnCoO6-MnCo2O4材料具有纺锤形貌,随着前驱体溶液中PVP/DMF浓度的增加,纳米纤维的直径均存在不同程度的粗化。复合催化剂对ORR和OER均表现出可观的电催化活性,在ORR过程中可以提供0.61@1600 rpm的极限电流密度 (20wt% Pt/C: 0.63@1600 rpm),在OER过程中可以提供1.65 V@10 mA cm-2的过电势 (RuO2: 1.60 V@10 mA cm-2)。本综合实验技术路线简单可行、效率高,可以有效提高学生的综合实践能力和科研创新能力。以此研究成果制造的新能源小车可以提供稳定的运行速度(0.2m/s)并持续至30m,成功在第7届全国大学生Chem-E-Car竞赛中取得性能二等奖的成绩。

主 题 词：Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维 ORR OER 锌-空气电池 Chem-E-Car 

学科分类：0401[教育学-教育学类] 04[教育学] 

馆 藏 号：203124067...