基于非铂催化剂的质子交换膜燃料电池研究(精)/同济博士论丛

总序 论丛前言 前言 第1章 绪论 1.1 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理 1.2 氧气还原反应(ORR反应)及其电极动力学 1.3 氢气氧化反应(HOR反应) 1.4 非铂催化剂及其研究进展 1.4.1 非铂阴极催化剂 1.4.2 非铂阳极催化剂 1.5 质子交换膜燃料电池电催化剂的制备方法 1.5.1 浸渍一液相还原法 1.5.2 乙二醇还原法 1.5.3 模板法 1.5.4 微乳法 1.5.5 微波法 1.6 主要研究内容及研究思路 第2章 实验概述 2.1 实验所用材料和化学试剂 2.2 实验所用设备、仪器与仪表 2.3 催化剂的制备 2.3.1 载体的预处理 2.3.2 制备Ir／C、Ir—M／C和Ir—V—N／C催化剂 2.3.3 旋转圆盘电极(RDE)的制备 2.3.4 气体扩散层与膜电极制备 2.4 催化剂的表征 2.4.1 X射线衍射(XRD) 2.4.2 透射电子显微镜(TEM) 2.4.3 X射线能量散布谱(EDX) 2.4.4 X射线光电子能谱(XPS) 2.4.5 电感耦合等离子体质谱仪(ICP—MS) 2.5 催化剂的性能评价 2.5.1 半电池评价(旋转圆盘电极) 2.5.2 PEMFC单电池性能评价 第3章 Ir—V／C催化剂制备条件的影响及性能表征 3.1 pH对合成Ir—V／C的影响 3.1.1 不同pH下合成的Ir—V／C催化剂表征 3.1.2 不同pH合成的Ir—V／C催化剂HOR活性及电池能测试 3.1.3 不同pH合成的Ir—V／C催化剂的ORR活性评价及电池性能测试 3.2 热处理温度对合成Ir—V／C的影响 3.2.1 热处理温度合成的Ir—V／c催化剂表征 3.2.2 热处理温度合成的Ir—V／C催化剂的HOR活性评价及电池性能测试 3.2.3 不同热处理温度下制备的Ir—V／C催化剂的ORR活性及电池性能测试 3.3 自制Ir／C、Ir—V／C催化剂与商业Pt／C催化剂比较 3.3.1 TEM比较t 3.3.2 自制Ir／C、Ir—V／C作为阳极催化剂与商业Pt／C催化剂比较 3.3.3 自制Ir／C、Ir—V／C作为阴极催化剂与商业Pt／C催化剂比较 3.4 Ir—V／C催化剂膜电极组件(MEA)的优化 3.4.1 阴阳极催化层中Ir—V／C载量对MEA性能的影响 3.4.2 阴阳极催化层中Nafion含量对MEA性能的影响 3.4.3 电池的操作温度对MEA性能的影响