基于银催化的碱性锌空气电池设计研究

论文摘要

在能源危机日益严重,全球倡导低碳生活的今天,锌空气电池因为其高容量、高效率、低成本、清洁无污染、安全、材料可再生等优点,已成为当今全球能源方面的研究热点,具有极大市场前景。本论文在参考和分析前人研究的基础上,对锌空气电池做了以下研究：以钼酸银为催化剂,按照活性碳：乙炔黑：催化剂：PTFE为41%：10%：17%：32%的比例制作了催化层,按照乙炔黑：PTFE为60%：40%的比例制作了防水透气层,以此制作了空气电极,设计组装了锌空气电池。对所制作电池通过电化学测试,结果表明：所制作单体电池有较高的输出电压,空载电压可达1.4V以上；能适应大电流放电的情况,能在放电电流密度130mA/cm2的情况下保持电压1V以上,放电时阳极消耗率可达95.4%,放电效率可达93.12%。与传统的碳载二氧化锰作催化剂制作的电池做了比较,这些数据均优于传统锰催化剂所制作的电池。组装锌空气电池组,用3W灯泡及1W小电机作负载,电池组可持续放电1000小时,电池工作稳定,空气电极状态良好。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 锌空气电池的主要特点
• 1.3 锌空气电池的研究历史进程
• 1.4 论文研究的目的和内容
• 第二章 锌空气电池的工作原理及组成
• 2.1 锌空气电池的工作原理
• 2.2 空气电极
• 2.2.1 空气电极的发展历程
• 2.2.2 对空气电极的要求
• 2.2.3 空气电极的组成
• 2.2.4 空气电极研究主要存在问题
• 2.3 催化剂
• 2.3.1 对催化剂的要求
• 2.3.2 常用的典型的催化剂
• 2.4 电解液
• 2.5 锌极材料
• 第三章 实验方法
• 3.1 实验仪器和实验药品
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验药品
• 3.2 空气电极的制备
• 3.2.1 催化膜的制备
• 3.2.2 防水透气膜的制备
• 3.2.3 集流层的制备
• 3.2.4 空气电极的制备
• 3.3 锌阳极的制备
• 3.4 电解液的制备
• 3.5 电池模型设计制作
• 3.6 锌空气电池指标测试
• 第四章 实验结果与讨论
• 4.1 催化剂的选择
• 4.2 单体电池放电性能测试
• 4.3 锌空气电池组
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果
• 附件