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摘要
第一章绪论
1．1引言
1．2燃料电池
1．2．1燃料电池原理
1．2．2燃料电池发展简介
1．2．3燃料电池的优势
1．2．4燃料电池的类型
1．2．5质子交换膜燃料电池(PEMFC)简介
1．3金属-空气电池
1．3．2金属-空气二次电池
1．4氧还原(ORR)反应
1．5贵金属氧还原催化剂
1．6非贵金属氧还原催化剂(NPMC)
1．6．1非金属(metal-free)碳基氧还原催化剂
1．6．2含过渡金属氮碳(M-N-C)氧还原催化剂
1．7本论文的选题意义及研究内容
1．7．1选题意义
1．7．2研究内容
第二章 实验部分
2．1实验试剂与设备
2．1．1实验试剂
2．1．2实验设备
2．2材料结构表征与测试
2．2．1傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试
2．2．2凝胶渗透色谱(GPC)测试
2．2．3核磁共振谱(NMR)测试
2．2．4 X射线衍射(XRD)测试
2．2．5扫描电子显微镜(SEM)测试
2．2．6透射电子显微镜(TEM)及高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)测试
2．2．7原子力显微镜(AFM)测试
2．2．8拉曼光谱(Raman)测试
2．2．9 X射线光电子能谱(XPS)测试
2．2．10接触角测试
2．3材料电化学测试
2．3．1工作电极薄膜的制备
2．3．2循环伏安法(CV)测试
2．3．3线性扫描伏安法(LSV)测试
2．3．4电化学交流阻抗谱(EIS)测试
2．3．5旋转环盘电极(RRDE)测试
2．3．6催化剂稳定性测试
2．3．7抗甲醇中毒性测试
2．3．8 Fe-Nx活性中心测试
2．4能源器件的组装与测试
2．4．1质子交换膜燃料电池的组装与测试
2．4．2锌-空气电池组装与测试
第三章基于聚离子液体的非金属三掺杂碳基氧还原催化剂并应用于能源器件的研究
3．1引言
3．2材料的制备
3．2．1边缘羧基化石墨烯(ECG)制备
3．2．2聚离子液体(PIL)的制备
3．2．3 N，S，F三掺杂非金属氧还原催化剂(NSF-PC)的制备
3．3材料结构的表征结果与讨论
3．4材料电催化性能测试的结果与讨论
3．5能源器件性能测试
3．5．1应用于锌-空气电池性能测试
3．5．2应用于氢氧质子交换膜燃料电池性能测试
3．6本章小结
第四章类石墨烯基硫掺杂Fe-N-C氧还原催化剂并应用于燃料电池器件的研究
4．1引言
4．2实验材料的制备
4．2．2非原位聚合聚苯胺硫掺杂Fe-N-C催化剂(S-Fe-N-C wp PANi)的制备
4．2．4类石墨烯基氮掺杂催化剂(N／C)的制备
4．3材料测试表征结果与讨论
4．4材料电催化性能测试结果与讨论
4．5应用于氢氧质子交换膜燃料电池性能测试
4．6本章小结
第五章总结与展望
5．1结论
5．2展望
参考文献
研究成果与发表的学术论文
致谢
作者及导师简介
