堿性電池氫電極過程的可逆性極高，對電池充電速度有什么影響？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-13 16:44
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在堿性電池電極表面吸附另外一種金屬原子是指通過化學(xué)沉積的方法將一種外部金屬吸附在電極表面，這種所謂的吸附原子可以在很大程度上改善堿性電池電極的吸附特性，通常都會提高鉑催化劑的催化活性。
但是對于甲醇而言，吸附原子的影響相對較較小，而且只有Pt，Ru，Bi，Sn或Mo這樣的吸附原子在較低的工作電壓下，才能起到部分增強(qiáng)鉑催化活性的效果。
由合金或吸附另外一種金屬原子制成的電極，在甲醇的直接氧化過程中比純Pt表現(xiàn)出更高的活性。究其原因，有些學(xué)者認(rèn)為是加進(jìn)去的金屬改變了Pt的表面形態(tài)或Pt的氧化態(tài)所致
。金屬都在比Pt更低的陽極電位被氧化從而促進(jìn)了pt/pt2+或pt2+/pt4+的氧化還原過程的進(jìn)行。
這個(gè)過程對甲醇的氧化起著重要的作用。有人則認(rèn)為是第二種金屬改變了鉑的吸附功能。
還有人提出電催化劑的雙功能理論，認(rèn)為第二種金屬比鉑更容易氧化，因此通過表面反應(yīng)提高甲醇氧化過程產(chǎn)生中間產(chǎn)物的氧化速率。
Rich等人則認(rèn)為第二種金屬原子的存在使得堿性電池電極催化劑中毒的機(jī)會減少，這種原子抑制了強(qiáng)烈吸附在鉑表面的中間產(chǎn)物的生成。
為了提高堿性電池中電催化劑的活性，減少鉑的用量，降低成本，近年來對新型催化劑的研究工作日益增多。
由于堿性電池氫電極過程的可逆性極高，因此電催化劑的研究任務(wù)主要是尋找可降低堿性電池中氧還原過程過電位的電催化劑。
在這方面，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所對碳載鉑的二元合金作為氧還原催化劑開展了大量的工作。
他們采用松木碳為載體，以水合肼為還原劑，通過化學(xué)還原沉積法制得Pt/C、PtCr/C、PtMn/C催化劑，并通過涂層和熱壓得到催化劑-Nation膜電極。試驗(yàn)結(jié)果表明，與Pt/C比較，PtCr/C催化劑中當(dāng)Cr含量為5%~7%時(shí)，催化活性有所提高，Cr含量超過10%時(shí)催化活性沒有明顯的提高。
對堿性電池系統(tǒng)，當(dāng)催化劑中Mn含量小于3%或大于10%時(shí)，電極性能較差，當(dāng)Mn含量為5%時(shí)氧電極極化性能和放電性能均得到提高。
但是對于甲醇而言，吸附原子的影響相對較較小，而且只有Pt，Ru，Bi，Sn或Mo這樣的吸附原子在較低的工作電壓下，才能起到部分增強(qiáng)鉑催化活性的效果。
由合金或吸附另外一種金屬原子制成的電極，在甲醇的直接氧化過程中比純Pt表現(xiàn)出更高的活性。究其原因，有些學(xué)者認(rèn)為是加進(jìn)去的金屬改變了Pt的表面形態(tài)或Pt的氧化態(tài)所致
。金屬都在比Pt更低的陽極電位被氧化從而促進(jìn)了pt/pt2+或pt2+/pt4+的氧化還原過程的進(jìn)行。
這個(gè)過程對甲醇的氧化起著重要的作用。有人則認(rèn)為是第二種金屬改變了鉑的吸附功能。
還有人提出電催化劑的雙功能理論，認(rèn)為第二種金屬比鉑更容易氧化，因此通過表面反應(yīng)提高甲醇氧化過程產(chǎn)生中間產(chǎn)物的氧化速率。
Rich等人則認(rèn)為第二種金屬原子的存在使得堿性電池電極催化劑中毒的機(jī)會減少，這種原子抑制了強(qiáng)烈吸附在鉑表面的中間產(chǎn)物的生成。
為了提高堿性電池中電催化劑的活性，減少鉑的用量，降低成本，近年來對新型催化劑的研究工作日益增多。
由于堿性電池氫電極過程的可逆性極高，因此電催化劑的研究任務(wù)主要是尋找可降低堿性電池中氧還原過程過電位的電催化劑。
在這方面，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所對碳載鉑的二元合金作為氧還原催化劑開展了大量的工作。
他們采用松木碳為載體，以水合肼為還原劑，通過化學(xué)還原沉積法制得Pt/C、PtCr/C、PtMn/C催化劑，并通過涂層和熱壓得到催化劑-Nation膜電極。試驗(yàn)結(jié)果表明，與Pt/C比較，PtCr/C催化劑中當(dāng)Cr含量為5%~7%時(shí)，催化活性有所提高，Cr含量超過10%時(shí)催化活性沒有明顯的提高。
對堿性電池系統(tǒng)，當(dāng)催化劑中Mn含量小于3%或大于10%時(shí)，電極性能較差，當(dāng)Mn含量為5%時(shí)氧電極極化性能和放電性能均得到提高。
