| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 燃料电池 | 第12-15页 |
| 1.2.1 燃料电池简介 | 第12-13页 |
| 1.2.2 燃料电池的分类 | 第13-15页 |
| 1.3 PEMFC的结构和基本原理 | 第15-17页 |
| 1.4 燃料电池阴极氧还原反应 | 第17-18页 |
| 1.4.1 氧还原反应电子数 | 第17页 |
| 1.4.2 氧还原反应的氧吸附模式 | 第17-18页 |
| 1.5 燃料电池阴极氧还原非铂催化剂的研究进展 | 第18-25页 |
| 1.5.1 金属催化剂 | 第19页 |
| 1.5.2 金属氮/氧化物催化剂 | 第19-21页 |
| 1.5.3 过渡金属大环化合物 | 第21-23页 |
| 1.5.4 石墨烯基催化剂 | 第23-24页 |
| 1.5.5 非大环类M-N/C催化剂 | 第24-25页 |
| 1.6 非大环类M-N/C催化剂催化活性影响因素 | 第25-29页 |
| 1.6.1 金属前驱体 | 第25-27页 |
| 1.6.2 氮源 | 第27-28页 |
| 1.6.3 热处理 | 第28页 |
| 1.6.4 碳载体 | 第28-29页 |
| 1.7 大孔/介孔碳在阴极催化剂中的应用 | 第29-30页 |
| 1.8 本论文的研究背景和拟研究内容 | 第30-32页 |
| 2 实验方法 | 第32-38页 |
| 2.1 实验原料 | 第32-33页 |
| 2.2 材料的表征 | 第33-34页 |
| 2.2.1 X-射线衍射分析(XRD) | 第33页 |
| 2.2.2 场发射扫描电镜(FESEM) | 第33页 |
| 2.2.3 比表面积测试(BET) | 第33页 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) | 第33-34页 |
| 2.2.5 热重分析(TGA) | 第34页 |
| 2.3 材料的电化学性能测试方法 | 第34-35页 |
| 2.3.1 循环伏安法测试(CV) | 第34页 |
| 2.3.2 旋转圆盘电极测试(RDE) | 第34-35页 |
| 2.4 硼氢化钠燃料电池极片的制备 | 第35-38页 |
| 2.4.1 电极制备 | 第35-36页 |
| 2.4.2 硼氢化钠燃料电池的装配 | 第36页 |
| 2.4.3 燃料电池放电曲线测试 | 第36-38页 |
| 3 催化剂的合成及表征 | 第38-52页 |
| 3.1 氮源的选择 | 第38-39页 |
| 3.2 碳载体的选择 | 第39-40页 |
| 3.2.1 大孔碳(MPC)的制备 | 第39-40页 |
| 3.2.2 MPC的表征 | 第40页 |
| 3.3 催化剂的合成 | 第40-41页 |
| 3.3.1 Co与吲哚乙酸配合物的制备 | 第41页 |
| 3.3.2 M-IAA/C类催化剂的合成 | 第41页 |
| 3.3.3 Co-IAA/C类催化剂的热处理 | 第41页 |
| 3.4 Co-IAA配合物的分析表征 | 第41-43页 |
| 3.5 IAA作为M-N/C类催化剂氮源的可行性 | 第43-44页 |
| 3.6 Co-IAA/C类催化剂的ORR催化活性比较 | 第44页 |
| 3.7 Co-IAA/MPC(900)的ORR催化活性影响因素 | 第44-50页 |
| 3.7.1 氮源含量对Co-IAA/MPC(900)的ORR催化活性影响 | 第44-46页 |
| 3.7.2 过渡金属阳离子对催化剂的ORR催化活性影响 | 第46-47页 |
| 3.7.3 阴离子对催化剂的ORR催化活性影响 | 第47页 |
| 3.7.4 热处理对催化剂的ORR催化活性影响 | 第47-50页 |
| 3.8 本章小节 | 第50-52页 |
| 4 碳载体作用的强化 | 第52-65页 |
| 4.1 MPC制备方法改变及催化剂的合成 | 第52页 |
| 4.2 催化剂Co-IAA/C的表征 | 第52-57页 |
| 4.3 以MPC(650)为载体高活性原因探究 | 第57-62页 |
| 4.4 碳酸钙对催化剂催化性能的影响 | 第62-64页 |
| 4.5 本章小节 | 第64-65页 |
| 5 催化剂性能的优化及在电池中的应用 | 第65-74页 |
| 5.1 碳载体中掺氮对Co-IAA/MPC(650)催化性能的影响 | 第65-68页 |
| 5.2 热处理温度对Co-IAA/MPC(650)催化性能的影响 | 第68-70页 |
| 5.3 催化剂在DBFC中的应用 | 第70-72页 |
| 5.3.1 引言 | 第70页 |
| 5.3.2 电极制备方法 | 第70页 |
| 5.3.3 催化剂性能在DBFC中实证 | 第70-72页 |
| 5.4 本章小节 | 第72-74页 |
| 6 结论 | 第74-77页 |
| 6.1 本论文结论 | 第74-75页 |
| 6.2 本论文的主要创新成果 | 第75页 |
| 6.3 本论文存在的不足和展望 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-84页 |
| 作者简介 | 第84页 |
| 科研成果 | 第84页 |
