| 中文摘要 | 第3-6页 |
| 英文摘要 | 第6-14页 |
| 1 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 燃料电池 | 第14-17页 |
| 1.2.1 质子交换膜燃料电池组成 | 第14-15页 |
| 1.2.2 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第15-16页 |
| 1.2.3 质子交换膜燃料电池面临的挑战 | 第16-17页 |
| 1.3 铂基氧还原催化剂研究进展 | 第17-20页 |
| 1.3.1 铂基氧还原催化剂反应机理 | 第17-18页 |
| 1.3.2 载体增强 | 第18-19页 |
| 1.3.3 合金化 | 第19-20页 |
| 1.3.4 气体多孔电极 | 第20页 |
| 1.4 非铂基氧还原催化剂研究进展 | 第20-22页 |
| 1.4.1 非贵金属氧还原催化剂 | 第20-22页 |
| 1.4.2 非金属氧还原催化剂 | 第22页 |
| 1.5 氧析出催化剂研究进展 | 第22-28页 |
| 1.5.1 贵金属基氧析出催化剂 | 第23页 |
| 1.5.2 非贵金属基氧析出催化剂 | 第23-26页 |
| 1.5.3 非金属碳基氧析出催化剂 | 第26-28页 |
| 1.6 本课题的研究内容与科学与意义 | 第28-30页 |
| 2 实验方法 | 第30-34页 |
| 2.1 实验试剂与材料 | 第30-31页 |
| 2.2 实验仪器 | 第31-32页 |
| 2.3 电化学测试方法 | 第32页 |
| 2.4 物理化学性能表征技术 | 第32-34页 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)测试 | 第32页 |
| 2.4.2 X射线光电子能谱(XPS)测试 | 第32页 |
| 2.4.3 比表面积(BET)测试 | 第32页 |
| 2.4.4 电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)测试 | 第32页 |
| 2.4.5 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测试 | 第32页 |
| 2.4.6 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)测试 | 第32-33页 |
| 2.4.7 透射电子显微镜(TEM)测试 | 第33-34页 |
| 3 有序大孔-介孔电催化剂量化传质与抗水淹性能研究 | 第34-52页 |
| 3.1 前言 | 第34-35页 |
| 3.2 实验部分 | 第35-40页 |
| 3.2.1 有序大孔-介孔Pt/C的制备 | 第35-36页 |
| 3.2.2 有序大孔-介孔Pt/C实际Pt载量的确定 | 第36-37页 |
| 3.2.3 物理表征 | 第37页 |
| 3.2.4 电催化氧还原性能测试 | 第37-38页 |
| 3.2.5 自制工作电极抗水淹性能测试 | 第38-39页 |
| 3.2.6 MEA抗水淹性能测试 | 第39-40页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第40-50页 |
| 3.3.1 催化剂物相与结构分析 | 第40-42页 |
| 3.3.2 自制工作电极抗水淹性能研究 | 第42-44页 |
| 3.3.3 自制工作电极水淹下氧还原反应速控步骤研究 | 第44-45页 |
| 3.3.4 MEA抗水淹性能研究 | 第45-47页 |
| 3.3.5 电催化氧还原活性表征 | 第47-48页 |
| 3.3.6 催化剂耐久性评估 | 第48-49页 |
| 3.3.7 催化剂性能增强研究 | 第49-50页 |
| 3.4 本章小节 | 第50-52页 |
| 4 应力诱导定向收缩效应制备氮掺杂中空碳 | 第52-74页 |
| 4.1 前言 | 第52页 |
| 4.2 实验部分 | 第52-55页 |
| 4.2.1 氮掺杂中空碳催化剂的制备 | 第52-53页 |
| 4.2.2 物理表征 | 第53页 |
| 4.2.3 电催化氧还原性能测试 | 第53-54页 |
| 4.2.4 Zn-O2电池测试 | 第54-55页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第55-71页 |
| 4.3.1 电催化氧还原活性表征 | 第55-56页 |
| 4.3.2 催化剂选择性测试 | 第56-57页 |
| 4.3.3 催化剂抗甲醇中毒性能测试 | 第57页 |
| 4.3.4 催化剂耐久性评估 | 第57-58页 |
| 4.3.5 Zn-O_2电池性能表征 | 第58-60页 |
| 4.3.6 不同催化剂氧还原性能差异研究 | 第60-64页 |
| 4.3.7 NC催化剂中空化演变过程观察 | 第64-66页 |
| 4.3.8 NC催化剂中空化机制研究 | 第66-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-74页 |
| 5 单胶束自组装制备N,S双掺杂中空碳 | 第74-86页 |
| 5.1 前言 | 第74页 |
| 5.2 实验部分 | 第74-75页 |
| 5.2.1 嵌段共聚物PS-b-PEO的合成 | 第74页 |
| 5.2.2 N,S双掺杂中空碳的合成 | 第74-75页 |
| 5.2.3 物理表征 | 第75页 |
| 5.2.4 电催化氧还原性能测试 | 第75页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第75-84页 |
| 5.3.1 催化剂形貌、孔结构及表面组成分析 | 第75-78页 |
| 5.3.2 电催化氧还原活性表征 | 第78-79页 |
| 5.3.3 催化剂选择性测试 | 第79-80页 |
| 5.3.4 催化剂抗甲醇中毒性能测试 | 第80-81页 |
| 5.3.5 催化剂耐久性评估 | 第81-82页 |
| 5.3.6 不同催化剂氧还原性能差异研究 | 第82-84页 |
| 5.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 6 Fe_3O_4/FeS_2异质结构的可控制备及助力氧析出性能研究 | 第86-100页 |
| 6.1 前言 | 第86-87页 |
| 6.2 实验部分 | 第87-89页 |
| 6.2.1 单分散Fe_3O_4微球的制备 | 第87页 |
| 6.2.2 Fe_3O_4/FeS_2系列催化剂的制备 | 第87页 |
| 6.2.3 工作电极的制备 | 第87-88页 |
| 6.2.4 物理表征 | 第88页 |
| 6.2.5 电化学测试 | 第88页 |
| 6.2.6 DFT计算 | 第88-89页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第89-98页 |
| 6.3.1 催化剂形貌、结构及表面组成分析 | 第89-93页 |
| 6.3.2 电催化氧析出活性表征 | 第93-95页 |
| 6.3.3 催化剂耐久性评估 | 第95页 |
| 6.3.4 不同催化剂氧析出性能差异研究 | 第95-97页 |
| 6.3.5 DFT计算 | 第97-98页 |
| 6.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 7 结论 | 第100-106页 |
| 7.1 结论 | 第100-103页 |
| 7.2 本论文的创新点 | 第103-106页 |
| 参考文献 | 第106-126页 |
| 附录 | 第126-130页 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第126-127页 |
| B.作者在攻读学位期间的获奖情况及学术荣誉 | 第127-128页 |
| C.学位论文数据集 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
