| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-10页 |
| 缩略词 | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-41页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 新能源概述 | 第17-22页 |
| 1.2.1 氢能 | 第17-19页 |
| 1.2.2 燃料电池 | 第19-20页 |
| 1.2.3 金属-空气电池 | 第20-22页 |
| 1.3 电催化反应机理 | 第22-27页 |
| 1.3.1 电催化析氢反应机理 | 第22-25页 |
| 1.3.2 电催化析氧反应机理 | 第25-26页 |
| 1.3.3 电催化氧还原反应机理 | 第26-27页 |
| 1.4 电催化剂概述 | 第27-33页 |
| 1.4.1 析氢催化剂 | 第27-30页 |
| 1.4.2 析氧催化剂 | 第30-32页 |
| 1.4.3 氧还原催化剂 | 第32-33页 |
| 1.5 脱合金化制备纳米多孔材料 | 第33-37页 |
| 1.5.1 研究进展 | 第33-35页 |
| 1.5.2 基本原理 | 第35-36页 |
| 1.5.3 实际应用 | 第36-37页 |
| 1.6 本论文研究意义及主要研究内容 | 第37-41页 |
| 1.6.1 研究意义 | 第37-38页 |
| 1.6.2 主要研究内容 | 第38-41页 |
| 第二章 试验方法及其设备 | 第41-51页 |
| 2.1 研究方案及技术路线 | 第41-42页 |
| 2.2 试验材料、试剂及相关设备 | 第42-43页 |
| 2.2.1 试验材料及试剂 | 第42页 |
| 2.2.2 试验仪器及设备 | 第42-43页 |
| 2.3 样品的制备 | 第43-45页 |
| 2.3.1 母合金的制备 | 第43-44页 |
| 2.3.2 纳米多孔过渡金属的制备 | 第44页 |
| 2.3.3 磷/硫化物催化剂电极的制备 | 第44-45页 |
| 2.4 测试方法及表征手段 | 第45-51页 |
| 2.4.1 X射线衍射分析 | 第45页 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜分析 | 第45页 |
| 2.4.3 透射电子显微镜分析 | 第45-46页 |
| 2.4.4 X射线光电子能谱分析 | 第46页 |
| 2.4.5 低温氮气吸脱附分析 | 第46页 |
| 2.4.6 电感耦合等离子体发射光谱分析 | 第46页 |
| 2.4.7 电化学测试分析 | 第46-50页 |
| 2.4.8 密度泛函理论分析 | 第50-51页 |
| 第三章 铝掺杂纳米多孔镍-磷化物的制备及其析氢性能研究 | 第51-67页 |
| 3.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.2 铝掺杂纳米多孔镍-磷化物的制备及其物理表征 | 第52-59页 |
| 3.2.1 Al-Ni母合金的制备及其表征 | 第52-54页 |
| 3.2.2 纳米多孔Ni(Al)的制备及其表征 | 第54-55页 |
| 3.2.3 P-np-Ni(Al)纳米片的制备及其表征 | 第55-59页 |
| 3.3 P-np-Ni(Al)纳米片在酸性环境中的析氢性能研究 | 第59-64页 |
| 3.3.1 自支撑电极的制备 | 第59页 |
| 3.3.2 析氢性能和稳定性能研究 | 第59-62页 |
| 3.3.3 双电层电容和活性比表面积 | 第62-64页 |
| 3.3.4 耐酸性测试 | 第64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-67页 |
| 第四章 双功能镍-钴-磷化物的制备及其析氧、氧还原性能研究 | 第67-81页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 双功能镍-钴-磷化物的制备及其物理表征 | 第68-73页 |
| 4.2.1 Al-Ni-Co母合金的制备及其表征 | 第68-69页 |
| 4.2.2 完全脱合金化中间产物的制备及其表征 | 第69-70页 |
| 4.2.3 树叶状P-Ni_xCo_(15-x)的制备及其表征 | 第70-73页 |
| 4.3 树叶状P-Ni_xCo_(15-x)在碱性环境中的析氧性能研究 | 第73-77页 |
| 4.3.1 粉末电极的制备 | 第73-74页 |
| 4.3.2 析氧性能和稳定性能研究 | 第74-76页 |
| 4.3.3 双电层电容和活性比表面积 | 第76-77页 |
| 4.4 树叶状P-Ni_xCo_(15-x)在碱性环境中的氧还原性能研究 | 第77-80页 |
| 4.4.1 氧还原性能、甲醇耐受性和稳定性能研究 | 第77-79页 |
| 4.4.2 电子转移数和H_2O_2产率研究 | 第79-80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 铝掺杂纳米多孔钴-硫化物的制备及其析氢性能研究 | 第81-103页 |
| 5.1 引言 | 第81-82页 |
| 5.2 铝掺杂纳米多孔钴-硫化物的制备及其物理表征 | 第82-90页 |
| 5.2.1 Al-Co母合金的制备及其表征 | 第82-84页 |
| 5.2.2 纳米多孔Co(Al)的制备及其表征 | 第84-85页 |
| 5.2.3 Al-CoS_2纳米线的制备及其表征 | 第85-90页 |
| 5.3 Al-CoS_2纳米线在酸性环境中的析氢性能研究 | 第90-98页 |
| 5.3.1 析氢性能和稳定性能研究 | 第90-94页 |
| 5.3.2 双电层电容和活性比表面积 | 第94-95页 |
| 5.3.3 活性位点判定 | 第95-96页 |
| 5.3.4 耐酸性测试 | 第96-97页 |
| 5.3.5 Al掺杂量的计算 | 第97-98页 |
| 5.4 密度泛函理论计算 | 第98-102页 |
| 5.4.1 结构模型 | 第98-99页 |
| 5.4.2 能带和分波态密度 | 第99-100页 |
| 5.4.3 吉布斯自由能、巴德电荷和火山图 | 第100-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 第六章 三功能钴-铁-硫化物的制备及其自供电电解水性能研究 | 第103-125页 |
| 6.1 引言 | 第103-104页 |
| 6.2 三功能钴-铁-硫化物的制备及其物理表征 | 第104-110页 |
| 6.2.1 Al-Co-Fe母合金的制备及其表征 | 第104页 |
| 6.2.2 完全脱合金化中间产物的制备及其表征 | 第104-106页 |
| 6.2.3 S-Co_xFe_(10-x)纳米片的制备及其表征 | 第106-110页 |
| 6.3 S-Co_xFe_(10-x)纳米片在碱性环境中的析氢性能研究 | 第110-112页 |
| 6.3.1 析氢性能和稳定性能研究 | 第110-111页 |
| 6.3.2 双电层电容和活性比表面积 | 第111-112页 |
| 6.4 S-Co_xFe_(10-x)纳米片在碱性环境中的析氧性能研究 | 第112-116页 |
| 6.4.1 析氧性能和稳定性能研究 | 第112-114页 |
| 6.4.2 双电层电容和活性比表面积 | 第114页 |
| 6.4.3 全解水性能测试 | 第114-116页 |
| 6.5 S-Co_xFe_(10-x)纳米片在碱性环境中的氧还原性能研究 | 第116-121页 |
| 6.5.1 氧还原性能、甲醇耐受性和稳定性能研究 | 第116-118页 |
| 6.5.2 电子转移数和H_2O_2产率研究 | 第118-121页 |
| 6.6 锌-空气电池的组装及充放电测试 | 第121-124页 |
| 6.6.1 组装 | 第121页 |
| 6.6.2 放电性能测试 | 第121-123页 |
| 6.6.3 充放电性能测试 | 第123-124页 |
| 6.7 本章小结 | 第124-125页 |
| 第七章 结论与展望 | 第125-127页 |
| 7.1 结论 | 第125-126页 |
| 7.2 展望 | 第126-127页 |
| 参考文献 | 第127-151页 |
| 致谢 | 第151-153页 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 | 第153-157页 |
| 博士学位论文独创性说明 | 第157页 |
