la1－xsrxni1－yfeyo3 型钙钛矿双功能氧电极的电化学性能研究 .pdfVIP

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2017-08-16 发布于天津
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年第卷化学学报第期研究论文型钙钛矿双功能氧电极的电化学性能研究宋世栋唐致远潘丽珠南俊民天津大学化工学院应用化学系天津华南师范大学化学系广州摘要采用溶胶凝胶法制备了一系列型的钙钛矿催化剂以活性碳为载体乳液为粘接剂制备双功能氧电极对催化剂进行了结构分析以及分析和比表面积测量采用三电极体系测试了氧电极的稳态极化曲线和电化学交流阻抗谱并对其阴极极化和阳极极化的交流阻抗谱图进行分析通过等效电路的拟合研究了该系列双功能氧电极氧还原反应的工作机理实验表明对于化合物位掺杂可显著提高催化剂的电催化性能电极氧还原反

2005 年第 63 卷化学学报 Vol. 63, 2005 第 5 期, 363～371 ACTA CHIMICA SINICA No. 5, 363～371 ·研究论文· La － Sr Ni － Fe O 型钙钛矿双功能氧电极的电化学性能研究 1 x x 1 y y 3 宋世栋 a 唐致远*,a 潘丽珠 a 南俊民 b (a 天津大学化工学院应用化学系天津 300072) (b 华南师范大学化学系广州 510631) 摘要采用溶胶-凝胶法制备了一系列 La － Sr Ni － Fe O (x ＝0, 0.1, 0.2, 0.5; y ＝0～1.0)型的钙钛矿催化剂, 以活性碳 1 x x 1 y y 3 为载体, PTFE 乳液为粘接剂制备双功能氧电极. 对催化剂进行了 XRD 结构分析以及 SEM 分析和 BET 比表面积测量. 采用三电极体系测试了氧电极的稳态极化曲线和电化学交流阻抗谱并对其阴极极化和阳极极化的交流阻抗谱图进行分析. 通过等效电路的拟合研究了该系列双功能氧电极氧还原反应的工作机理. 实验表明对于 LaNiO3 化合物, B 位掺杂可显著提高催化剂的电催化性能; 电极氧还原反应的极化主要由电荷转移反应和 Nernstian 扩散过程造成. 通过各个电极对于催化分解 H O 的分解速率常数的测定得知, Ni 离子对于催化 H O 分解反应的活性大于 Fe 离子, 继续在对于 2 2 2 2 氧还原反应和氧析出反应都具有较高电催化活性 LaNi0.8Fe0.2O3 催化剂上进行 A 位掺杂 Sr 离子后显著提高了催化剂分解 H O 的催化活性, 主要是因为氧空位的增多和金属离子 d 电子含量的降低有利于催化分解H O 的活性的提高, 但 2 2 2 2 由于氧空位的增多导致催化剂电导率的降低, 所以其电催化活性降低了 . 通过多圈循环伏安扫描的测试, 催化剂 LaNi0.8Fe0.2O3 有很好的稳定性. 关键词双功能氧电极; 金属-空气电池; 钙钛矿复合氧化物; 电化学阻抗谱; 再生燃料电池 Study on the Electrochemical Properties of La －