| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第14-48页 |
| 1.1 燃料电池简述 | 第15-24页 |
| 1.1.1 燃料电池发展历程 | 第15-17页 |
| 1.1.2 燃料电池工作原理和特点 | 第17-20页 |
| 1.1.2.1 燃料电池工作原理 | 第17-18页 |
| 1.1.2.2 燃料电池特点 | 第18-20页 |
| 1.1.3 燃料电池的分类 | 第20-21页 |
| 1.1.4 燃料电池的性能测试 | 第21-24页 |
| 1.2 燃料电池阴极ORR机理 | 第24-29页 |
| 1.2.1 酸性介质中ORR机理 | 第25-26页 |
| 1.2.2 碱性介质中ORR机理 | 第26页 |
| 1.2.3 中性介质中ORR机理 | 第26-27页 |
| 1.2.4 ORR电化学测定方法 | 第27-29页 |
| 1.3 氧还原反应非铂类催化剂研究进展 | 第29-45页 |
| 1.3.1 非贵金属催化剂研究进展 | 第29-38页 |
| 1.3.1.1 金属碳化物 | 第30-32页 |
| 1.3.1.2 金属氮化物 | 第32-33页 |
| 1.3.1.3 金属氧化物 | 第33-34页 |
| 1.3.1.4 金属硫化物 | 第34-35页 |
| 1.3.1.5 金属氮碳化物 | 第35-38页 |
| 1.3.2 非金属催化剂 | 第38-45页 |
| 1.3.2.1 多孔纳米碳材料 | 第38-40页 |
| 1.3.2.2 碳纳米管(CNT) | 第40-42页 |
| 1.3.2.3 石墨烯 | 第42-43页 |
| 1.3.2.4 耦合碳/碳体系催化剂 | 第43-45页 |
| 1.4 本论文的研究思路、内容及意义 | 第45-48页 |
| 2 掺杂石墨炔用作碱性介质中氧气还原催化剂研究 | 第48-70页 |
| 2.1 引言 | 第48-49页 |
| 2.2 实验部分 | 第49-54页 |
| 2.2.1 试剂和原料 | 第49-50页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第50-51页 |
| 2.2.3 实验方法 | 第51-54页 |
| 2.2.3.1 掺杂石墨炔材料的制备 | 第51页 |
| 2.2.3.2 材料结构表征 | 第51-52页 |
| 2.2.3.3 电化学实验 | 第52-54页 |
| 2.2.3.4 密度泛函理论计算(DFT) | 第54页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第54-68页 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 | 第54-58页 |
| 2.3.2 材料在碱性介质中电催化ORR性能研究 | 第58-62页 |
| 2.3.3 锌空电池测试 | 第62-64页 |
| 2.3.4 DFT计算材料催化性能的机理研究 | 第64-68页 |
| 2.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 3 自下而上合成多孔网络材料用作氧气还原催化剂研究 | 第70-92页 |
| 3.1 引言 | 第70-71页 |
| 3.2 实验部分 | 第71-77页 |
| 3.2.1 试剂和材料 | 第71-73页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第73-74页 |
| 3.2.3 实验方法 | 第74-75页 |
| 3.2.3.1 三嗪类有机多孔材料合成方法 | 第74-75页 |
| 3.2.3.2 样品表征前准备及测试条件 | 第75页 |
| 3.2.4 电化学实验方法 | 第75-77页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第77-90页 |
| 3.3.1 不同温度对材料性能影响的研究 | 第77-80页 |
| 3.3.1.1 材料表征分析 | 第77-79页 |
| 3.3.1.2 不同温度下合成材料电催化ORR性能研究 | 第79-80页 |
| 3.3.2 不同加热时长对材料性能影响研究 | 第80-82页 |
| 3.3.2.1 材料表征结果分析 | 第80-81页 |
| 3.3.2.2 不同加热时长下合成材料电催化ORR性能研究 | 第81-82页 |
| 3.3.3 不同掺杂元素对材料性能影响研究 | 第82-85页 |
| 3.3.3.1 不同掺杂元素材料表征结果分析 | 第82-83页 |
| 3.3.3.2 不同掺杂元素材料催化ORR性能测试 | 第83-85页 |
| 3.3.4 Fe和I掺杂用于酸性介质中ORR催化剂研究探索 | 第85-90页 |
| 3.3.4.1 I和Fe掺杂材料结构表征结果分析 | 第85-87页 |
| 3.3.4.2 材料在碱性及酸性介质中电化学催化ORR | 第87-90页 |
| 3.4 本章小结 | 第90-92页 |
| 4 多酸/碳复合体系的设计制备及其催化氧还原研究 | 第92-126页 |
| 4.1 引言 | 第92-94页 |
| 4.2 实验部分 | 第94-100页 |
| 4.2.1 试剂和原料 | 第94-95页 |
| 4.2.2 实验仪器 | 第95-96页 |
| 4.2.3 实验方法 | 第96-100页 |
| 4.2.3.1 多酸的制备 | 第96-98页 |
| 4.2.3.2 多酸/碳复合材料的制备 | 第98页 |
| 4.2.3.3 材料结构表征 | 第98页 |
| 4.2.3.4 电化学实验 | 第98-100页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第100-124页 |
| 4.3.1 Co_7Zn/C催化ORR研究 | 第100-110页 |
| 4.3.1.1 Co_7Zn/C物理表征 | 第102-105页 |
| 4.3.1.2 Co_7Zn/C电催化ORR研究 | 第105-110页 |
| 4.3.2 小结 | 第110-111页 |
| 4.3.3 含有不同3d金属的多酸/不同碳基底体系催化ORR研究 | 第111-124页 |
| 4.3.3.1 材料合成与表征 | 第111-116页 |
| 4.3.3.2 复合材料电催化ORR测试 | 第116-124页 |
| 4.3.4 小结 | 第124页 |
| 4.4 本章小结 | 第124-126页 |
| 5 结论与展望 | 第126-130页 |
| 5.1 本论文的主要结论 | 第126-127页 |
| 5.2 本论文的主要创新点 | 第127-128页 |
| 5.3 进一步工作建议 | 第128-130页 |
| 符号表 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-148页 |
| 个人简历及主要成果 | 第148-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
