| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第7-30页 |
| 1.1 燃料电池 | 第7-8页 |
| 1.2 燃料电池基本结构与工作原理 | 第8-9页 |
| 1.3 燃料电池的分类 | 第9页 |
| 1.4 燃料电池阴极氧化还原反应 | 第9-10页 |
| 1.5 燃料电池阴极催化剂 | 第10-12页 |
| 1.5.1 贵金属催化剂 | 第11页 |
| 1.5.2 非贵金属催化剂 | 第11-12页 |
| 1.5.3 无金属催化剂 | 第12页 |
| 1.6 碳在燃料电池中的重要性 | 第12-20页 |
| 1.6.1 碳的结构 | 第13-16页 |
| 1.6.1.1 炭黑 | 第13页 |
| 1.6.1.2 钻石 | 第13-14页 |
| 1.6.1.3 石墨烯与富勒烯 | 第14页 |
| 1.6.1.4 碳纳米管 | 第14-15页 |
| 1.6.1.5 碳纤维 | 第15页 |
| 1.6.1.6 多孔介孔碳 | 第15-16页 |
| 1.6.2 碳是燃料电池的重要组成部分 | 第16-20页 |
| 1.6.2.1 碳作为催化剂载体 | 第16-17页 |
| 1.6.2.2 碳作为燃料 | 第17-20页 |
| 1.7 金属-空气电池 | 第20-26页 |
| 1.7.1 锌-空气电池 | 第20-22页 |
| 1.7.2 锌-空气燃料电池阴极催化剂 | 第22-26页 |
| 1.7.2.1 以MnO_2为基体的ORR催化剂 | 第22-23页 |
| 1.7.2.2 以Ag为基体的ORR催化剂 | 第23-25页 |
| 1.7.2.3 CoOx与MnOx混合ORR催化剂 | 第25-26页 |
| 1.8 生物质碳材料 | 第26-27页 |
| 1.8.1 制备生物质碳材料的原料 | 第26-27页 |
| 1.8.2 制备生物质碳材料的方法 | 第27页 |
| 1.9 氮掺杂的生物质碳材料 | 第27-30页 |
| 1.9.1 氮掺杂的方法 | 第28页 |
| 1.9.1.1 原位掺杂 | 第28页 |
| 1.9.1.2 低温化学气相沉积法 | 第28页 |
| 1.9.2 掺氮的化学态 | 第28页 |
| 1.9.3 氮掺杂碳催化剂的分类 | 第28-29页 |
| 1.9.4 氮掺杂碳催化剂的ORR催化机理 | 第29-30页 |
| 第二章 用玉米须制备N-P-C催化剂及其表征和性能研究 | 第30-43页 |
| 2.1 引言 | 第30-31页 |
| 2.2 实验部分 | 第31-32页 |
| 2.2.1 试剂 | 第31页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第31页 |
| 2.2.3 实验步骤 | 第31-32页 |
| 2.2.3.1 用生物质玉米须制备氮磷掺杂多孔碳 | 第31-32页 |
| 2.2.3.2 多孔碳材料的ORR性能测试 | 第32页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第32-42页 |
| 2.3.1 材料的表征 | 第32-36页 |
| 2.3.2 碱性条件下材料的ORR性能 | 第36-39页 |
| 2.3.3 酸性条件下材料的ORR性能 | 第39-40页 |
| 2.3.4 其他一些生物质制备碳材料的ORR性能 | 第40-42页 |
| 2.4 结论 | 第42-43页 |
| 第三章 研究氮、磷、铁共掺杂多孔碳的电池性能 | 第43-57页 |
| 3.1 引言 | 第43-44页 |
| 3.2 实验部分 | 第44-46页 |
| 3.2.1 试剂 | 第44页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第44页 |
| 3.2.3 实验步骤 | 第44-46页 |
| 3.2.3.1 氮、磷、铁共掺杂多孔碳的合成 | 第44-45页 |
| 3.2.3.2 氮、磷、铁共掺杂多孔碳的ORR性能测试 | 第45-46页 |
| 3.2.3.3 锌空电池的组装以及电池性能测试 | 第46页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第46-56页 |
| 3.3.1 材料的表征 | 第46-48页 |
| 3.3.2 碱性条件下的材料的ORR性能 | 第48-54页 |
| 3.3.3 材料的电池性能 | 第54-56页 |
| 3.4 结论 | 第56-57页 |
| 第四章 总结与展望 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第76页 |
