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热处理温度对锂氧气电池用Co-N/C催化剂催化性能的影响
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]上海交通大学化学化工学院化学工程系电化学与能源技术研究所,上海200240
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目(973)(2014cB932303)及国家自然科学基金(21073120,21336003,21006063)资助
中文摘要:

开发低成本、高效的空气电极催化剂是发展锂空气电池的关键课题之一.采用邻菲咯啉(phen)为配体制备Co(phen):配合物,负载于BP2000碳载体上,并分别在600、700、800和900。C的温度下进行热处理,制备得到碳支撑的Co.N催化剂(Co.N/C).对催化剂的氧还原反应/析氧反应(ORR/OER)活性进行了表征,并且与典型的CoTMPP/C催化剂进行了比较.同时研究了煅烧温度对Co.N/C催化剂的组成和结构的影响.电化学测试结果表明,热处理温度为700—800℃时催化剂具有较好的电化学性能.Co-N/C催化剂具有电化学性能优良与低成本的特点,是一种良好的锂氧气电池催化剂.

英文摘要:

The development of low-cost and effective electrocatalysts for air electrodes is critical for practical applications of lithium/oxygen batteries. In the present work, phenanthroline (phen) was used as a ligand to prepare a Co(phen)2 complex. The Co(phen)2 complex was coated on BP2000 and then heat treated at 600, 700, 800, and 900 ℃, to obtain carbon-supported Co-N (Co-N/C) catalysts. The catalytic activities in oxygen reduction reaction/oxygen evolution reaction (ORR/OER) of the prepared catalysts were measured and compared with those of a typical carbon-supported cobalt tetramethoxyphenylporphyrin (CoTMPP/C) catalyst. The influence of the calcination temperature on the composition and structure of the Co-N/C catalysts was investigated. Electrochemical tests showed that the Co-N/C catalysts prepared at 700 and 800 ℃ gave better performances, comparable to that of the CoTMPP/C catalyst. The superior electrochemical performance of the prepared Co-N/C catalysts and the low cost of the phenanthroline chelating agent make Co-N/C a promising cheap catalyst for lithium/oxygen batteries.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781