| 摘要 | 第9-11页 |
| Abstract | 第11-13页 |
| 第一章 绪论 | 第14-45页 |
| 1 燃料电池概述 | 第14-16页 |
| 1.1 燃料电池的工作原理 | 第14页 |
| 1.2 燃料电池的特点 | 第14-15页 |
| 1.3 燃料电池的分类 | 第15-16页 |
| 2 非Pt催化剂质子交换膜燃料电池研究 | 第16-23页 |
| 2.1 PEMFC的工作原理 | 第16页 |
| 2.2 PEMFC非Pt阳极催化剂 | 第16-18页 |
| 2.3 PEMFC非Pt阴极极催化剂 | 第18-21页 |
| 2.4 非Pt催化剂PEMFC研究进展 | 第21-23页 |
| 3 非Pt催化剂碱性聚合物电解质燃料电池(APEFC)研究 | 第23-29页 |
| 3.1 APEFC的工作原理 | 第24-25页 |
| 3.2 碱性介质中非Pt阳极催化剂 | 第25-26页 |
| 3.3 碱性介质中非Pt阴极催化剂 | 第26-28页 |
| 3.4 非Pt催化剂APEFC研究进展 | 第28-29页 |
| 4 本文的研究思路及内容 | 第29-30页 |
| 参考文献 | 第30-45页 |
| 第二章 实验部分 | 第45-55页 |
| 1 实验原材料及仪器 | 第45-46页 |
| 2 催化剂的制备 | 第46-48页 |
| 2.1 液相还原法制备Pd-Au/C催化剂 | 第46页 |
| 2.2 浸渍法制备Pd-Ni/C催化剂 | 第46-47页 |
| 2.3 浸渍法制备Pd-Cu/C催化剂 | 第47页 |
| 2.4 M-N_x/C催化剂的制备 | 第47-48页 |
| 2.5 Ni-W复合催化剂的制备 | 第48页 |
| 3 催化剂的的物性表征 | 第48-49页 |
| 3.1 X-射线衍射表征 | 第48-49页 |
| 3.2 X-射线光电子能谱(XPS)表征 | 第49页 |
| 4 催化剂的电化学表征 | 第49-53页 |
| 4.1 墨水电极的制备 | 第49-50页 |
| 4.2 循环伏安(CV)测试 | 第50页 |
| 4.3 氧还原(ORR)测试 | 第50-51页 |
| 4.4 氢氧化(HOR)测试 | 第51-52页 |
| 4.5 Pd基催化剂的利用率 | 第52-53页 |
| 5 燃料电池的组装与测试 | 第53-54页 |
| 5.1 MEA(membrane-electrode assembly)的制作 | 第53页 |
| 5.2 单电池组装与测试 | 第53-54页 |
| 参考文献 | 第54-55页 |
| 第三章 Pd基催化剂PEMFC研究 | 第55-90页 |
| 1 引言 | 第55页 |
| 2 PdAu/C催化剂的性能表征 | 第55-63页 |
| 2.1 PdAu/C催化剂的XRD分析 | 第55-58页 |
| 2.2 PdAu/C催化剂的电化学行为 | 第58-63页 |
| 3 PdNi/C催化剂的性能表征 | 第63-73页 |
| 3.1 PdNi/C催化剂的XRD分析 | 第63-66页 |
| 3.2 PdNi/C催化剂的电化学行为 | 第66-73页 |
| 4 PdCu/C催化剂的性能表征 | 第73-80页 |
| 4.1 PdCu/C催化剂的XRD分析 | 第73-75页 |
| 4.2 PdCu/C催化剂的电化学行为 | 第75-80页 |
| 5 三种Pd合金催化剂的氧还原与氢氧化催化性能比较 | 第80-81页 |
| 6 非Pt催化剂PEMFC性能测试 | 第81-87页 |
| 6.1 全Pt催化剂PEMFC性能测试 | 第82页 |
| 6.2 半非Pt催化剂PEMFC性能测试 | 第82-84页 |
| 6.3 全非Pt催化剂PEMFC性能测试 | 第84-87页 |
| 7 本章小结 | 第87页 |
| 参考文献 | 第87-90页 |
| 第四章 APEFC非贵金属催化剂研究 | 第90-125页 |
| 第一部分 APEFC非贵金属阴极催化剂研究 | 第90-100页 |
| 1 引言 | 第90页 |
| 2 催化剂的XRD分析 | 第90-92页 |
| 3 催化剂的电化学分析 | 第92-100页 |
| 3.1 不同过渡金属为配位中心的影响 | 第92-93页 |
| 3.2 不同含氮导电聚合物为配体的影响 | 第93-94页 |
| 3.3 不同载体的影响 | 第94-95页 |
| 3.4 催化剂制备过程中不同阶段所得样品的氧还原性能 | 第95-96页 |
| 3.5 吡咯单体加入量的影响 | 第96-97页 |
| 3.6 钴含量的影响 | 第97页 |
| 3.7 Co-PPY-BP2000氧还原的反应电子数 | 第97-99页 |
| 3.8 Co-PPY-BP2000的稳定性 | 第99-100页 |
| 第二部分 APEFC非贵金属阳极催化剂研究 | 第100-118页 |
| 1 引言 | 第100-101页 |
| 2 催化剂的XRD分析 | 第101-102页 |
| 3 催化剂的XPS分析 | 第102-105页 |
| 4 催化剂的活性物质分析 | 第105-111页 |
| 4.1 氢气处理NiWO_4前后的氢氧化活性 | 第105页 |
| 4.2 WO_3、WO_2、W的制备与表征 | 第105-108页 |
| 4.3 催化剂的活性物质推测 | 第108-109页 |
| 4.4 不同电势极化对催化剂的氢氧化性能影响 | 第109-111页 |
| 5 催化剂制备条件的优化 | 第111-114页 |
| 5.1 升降温方式的影响 | 第111页 |
| 5.2 不同温度氢气处理的影响 | 第111-113页 |
| 5.3 氢气降温过程不同温度换氩气的影响 | 第113-114页 |
| 6 催化剂的HOR动力学参数 | 第114-118页 |
| 本章小结 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-125页 |
| 第五章 非贵金属催化剂APEFC研究 | 第125-137页 |
| 1 引言 | 第125页 |
| 2 非贵金属APEFC的组装与测试 | 第125-126页 |
| 2.1 MEA(membrane-electrode assembly)的制作 | 第125-126页 |
| 2.2 单电池组装与测试 | 第126页 |
| 3 结果与讨论 | 第126-133页 |
| 3.1 纯铂APEFC的性能测试 | 第126-129页 |
| 3.2 阴极为非贵金属APEFC的性能测试 | 第129-132页 |
| 3.3 全非贵金属催化剂的APEFC的性能测试 | 第132页 |
| 3.4 展望 | 第132-133页 |
| 4 本章小结 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-137页 |
| 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文 | 第137-138页 |
| 致谢 | 第138-139页 |
| 报送博士学位简况表 | 第139-141页 |
