可逆再生燃料电池氧电极的双效电催化作用研究

可逆再生燃料电池是非常有前途的新型高效储能技术，氧电极性能的优劣是制约其技术发展的最关键因素。本课题主要从新壳层结构的载体表面微孔结构和物相成分、催化剂活性组分（Pt+IrO2）和晶粒大小等方面，研究氧电极双效性能和稳定性，探索氧电极的催化作用机制。以TiC微粉作基材，利用微波等离子体加工技术控制TiC的氧化和CO/CO2的释放，有选择地形成具有多孔结构和大比表面积的TiO2 导电相，制备出壳-芯结构的TiO2/TiC复合物载体。采用化学沉积方法将活性组分Pt-Ir的前驱体负载在载体上，并对Ir进行原位电氧化。利用多种物理和电化学表征手段，解析氧还原和析出反应催化作用机理，以优化氧电极催化剂的性能。本课题研究有利于深化对氧电极动力学和反应机理认识，改善氧电极性能，降低贵金属催化剂用量，进而为可逆再生燃料电池的研发工作奠定良好基础。