应用于空气电极的铁系催化材料的制备及催化性能研究的中期报告.docxVIP

应用于空气电极的铁系催化材料的制备及催化性能研究的中期报告 中期报告：应用于空气电极的铁系催化材料的制备及催化性能研究 一、研究背景 随着新能源汽车的快速发展，燃料电池作为其重要的动力来源，已受到广泛的关注。其中，空气电极是燃料电池中重要的组成部分，直接影响着燃料电池的性能及稳定性。而空气电极的反应过程中，氧还原反应是最关键的反应过程。因此，寻找高效、低成本的氧还原催化剂，是空气电极研究的热点之一。 目前，铂基催化剂是氧还原反应中最为活性的催化剂之一。但由于其成本较高，限制了其在实际应用中的广泛应用。因此，研究替代铂基催化剂，具有十分重要的应用价值。铁基催化剂由于具有良好的稳定性、低成本等优点，成为研究的热点之一。 针对当前燃料电池中氧还原催化剂的研究，本项目旨在研究铁系催化材料的制备及其在空气电极中的催化性能。 二、研究进展 1. 铁系催化材料的制备 本项目中选用的铁系催化材料为铁酞菁（FePc）和铁酞菁-氮掺杂（FePc-N）材料，并通过溶液法制备。制备过程中，选用苯作为溶剂，以铁酞菁、铁酞菁-氮掺杂为原料，并通过超声波法进行处理，最终得到铁系催化材料。 2. 催化性能研究 通过扫描电子显微镜（SEM）观察铁系催化材料的形貌，结果显示，制备的FePc和FePc-N材料颗粒均匀、无聚集现象。 接着，通过循环伏安（CV）测试、线性扫描伏安（LSV）测试、恒电流充放电实验等方法，对铁系催化材料的催化性能进行了测试。结果显示，经过氮掺杂的FePc-N材料，在燃料电池中表现出良好的催化性能，其电催化性能显著优于未掺杂的FePc材料。 三、研究计划 下一步，本项目将继续研究氮掺杂对铁系催化材料催化性能的影响机理，并优化铁系催化材料的制备方法，进一步提高其催化性能。同时，将进一步研究铁系催化材料在空气电极中的应用，以期实现高效、低成本的燃料电池应用。