碱性溶液中空气电极催化剂Co—N／C的研究

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第２５卷第３期２０１３年３月
化学研究与应用
ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．３Ｍａｒ．，２０１３
文章编号：１００４ — １６５６（２０１３）０３－０２８７－０５
ｃｕｒｖｅｓ，ｓａｗｅｌｌｓａｓｉｎｇｌｅｆｕｅｌｃｅｌｌｔｅｓｔｓＴｈｅｒｅｓｕｈｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｙｔｏｆＣｏ－Ｎ／Ｃ（８００）ｔｏＯＲＲｉｓｇｏｏｄｗｉｔｈａｎｏｎｓｅｔｐｏ－
摘要：采用简单热处理方式制备了空气电极用氧还原电催化剂Ｃｏ — Ｎ／Ｃ（８００），利用线性电位扫描、控电流极化曲线及单电池测试等方法评价Ｃｏ－Ｎ／Ｃ（８００）的氧还原反应（ＯＲＲ）催化活性。结果表明：该催化剂在碱性溶液中（１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ）对ＯＲＲ有很好的催化活性，起始氧还原电位约为０．０４Ｖ（ＶＳ．Ｈｓ／Ｈｓｏ）；在室温及空气气氛条件下，以Ｃｏ — Ｎ／Ｃ（８００）制备的空气电极在７ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液中时性能最佳，在电极电位为－０．６Ｖ
碱性溶液中空气电极催化剂Ｃｏ — Ｎ／Ｃ的研究
蒋明莉，陈昌国ｈ，司玉军，郭朝中，尹伟
（１．重庆大学化学化工学院，重庆４０００４４；２．ＲＪｉｌ理工学院化学和制药工程学院，四川自贡６４３０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｏｎ — ｎｏｂｌｅｍｅｔａｌｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ（ＯａＲ）ｃａｔｌａｙｓｔｌａｂｅｌｅｄａｓＣｏ－Ｎ／Ｃ（８００）Ｗｓａｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｈｅａｔ．ｔｅａｒｔｍｅｎｔ
（ＶＳ．Ｈｇ／ＨｇＯ）时电流密度达１００ｍＡ／ｃｍ；自制的空气电极与纯锌片所组装的锌一空气电池，以７ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ为电解液，在电池过电位为０．８Ｖ时，电流密度超过了１００ｎｌＡ／ｃｍ，催化性能优于常规ＭｎＯ催化剂；同时进行了单电池放电测试，放电平台保持在１．２５～１．３０Ｖ且性能稳定。关键词：Ｃｏ－Ｎ／Ｃ催化剂；氧还原反应；空气电极；碱性溶液；锌．空气电池中图分类号：０６４６文献标志码：Ａ
２．ＣｏｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｇｅｅｉｒｎｇ，Ｚｉｇｏｎｇ５４３０００，Ｃｈ￣ｎａ） ຫໍສະໝຸດ Baidu
ＪＩＡＮＧＭｉｎｇ — ｌｉ，ＣＨＥＮＣｈａｎｇ．ｇｕｏｈ，ＳＩＹｕ－ｊｕｎ，ＧＵＯＣｈａｏ — ｚｈｏｎｇ，ＹＩＮＷｅｉ
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ；
ＳｔｕｄｙｏｎａｉｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅＣｏ — Ｎ／Ｃｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｉｎａｌｋａｌｉｎｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｔｏＯＲＲｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｌｋａｌｉａｎｅｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙｌｉｎｅａｒｓｗｅｅｐｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃｃｕｒｖｅｓｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ，ｐ