燃料电池_毕业设计

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1、Pt基（-CeOx）C复合薄膜电极制备及电化学活性分析学校：昆明理工大学专业：材料科学与工程班级：2008级一班学生姓名：李静指导教师：杨滨导师单位：材料科学与工程学院教师职称：高级工程师日期：2012年05月29日74PreparationandAnalysisonelectrochemistryactivityofPt(-CeOx)membranecatalystUniversity：KunmingUniversityofScienceandTechnologyMajor：MaterialsScienceandEngi

2、neeringClass：MaterialsScienceandEngineering081Studentname：JingLiGuidanceteacher：YangBing74Workunit：KunmingUniversityofScienceandTechnologyProfessionalTitle：SeniorengineerDate：May2012目录摘要5Abstract6第一章前言71.1燃料电池的概述71.1.1燃料电池的特点71.1.2燃料电池材料进展81.2铂的概述9１.3铈的概述121.3.1铈的

3、性质及其应用121.3.2铈的来源121.3.3铈的广泛应用131.4PtC催化剂的制备技术131.4.1载体的选择与预处理14741.4.2PtC催化剂的制备方法151.4.3PtC催化剂的后处理151.5本论文研究的思路和主要内容16第二章薄膜电极的制备及表征172.1实验材料与仪器172.2薄膜电极的制备182.2.1制备原理182.2.2制备流程202.3电化学性能表征282.3.1三电极单密封电解池体系28第三章性能分析333.1性能分析333.1.1退火样品的性能分析333.1.2S系列样品的性能分析363.2

4、成分含量分析403.3XRD分析413.4本章小结43第四章结论44总结与体会4574致谢46参考文献47摘要能源是人类生存和发展的必需品和源泉，随着能源被大量不停的消耗，人类开始投入大量资金研发新能源。21世纪将是氢能的世纪,随着地下煤气化制氢以及金属合金贮氢等技术的日趋成熟,燃料电池作为把氢能直接连续转化为电能的高效洁净发电装置即将大规模全面进入社会。传统的PtC电极已经不能满足各个领域的需求，开发成本更低，寿命更长，活性稳定性更高的催化剂势在必行。因此对在石墨纤维布上负载Pt(-CeOx)薄膜电极的研究有望制备出载铂

5、量低、催化性能好的催化剂，既保证高活性有能降低催化剂成本。实验通过自主研发的“高真空多功能离子束溅射和电子束蒸发镀膜设备”中的离子束溅射技术（IBS）制备出了系列Pt(-CeOx)单层膜样品。通过CV(循环伏安法)和LSV（线性扫描伏安法）的测试，对薄膜电极样品进行了电化学性能分析。通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）和X射线衍射仪（XRD）测试方法，对薄膜电极膜层成分及含量进行分析。本论文的重点在于探索不同氧流量、退火温度和酸处理条件对薄膜电极的电化学活性的影响。关键词：新能源、IBS、电催化剂、Pt(-Ce

6、Ox)74AbstractHumancannotsurviveanddevelopwithoutenergy.Withtheunceasingconsumptionofnon-renewableandlimitedfossilfuels,toinvestalotofmoneytodevelopnewenergysources.The21stcenturyisbelievedtobethecenturyofenergy.Assometechnologiesbyundergroundcoalgasificationandusi

7、ngmetalalloystostore,fuelcells,anefficientandcleanpowergenerationdevice,whichcantransformenergydirectlyintoelectricitycontinuouslywillputintopracticeonalargescaleinoursociety.SincethetraditionalPtCelectrodecannolongermeettheneedsofthisfield,developingalowercost,lo

8、ngerlifespan,andthesubstrateofgraphitefiberclothinthisthesisisexpectedtodevelopnewcatalystswithlowloadingofPtandgoodcatalyticproperties.Andmoreimportant