沉淀法制备草酸镍对SOFC阳极电性能的影响

收稿日期!２００７－０９－２５基金项目!河南省杰出青年科学基金（０６１２００２７００）作者简介!李超（１９６８"）#男$河南省人$副教授$博士后$主要研究方向为新型功能材料与应用电化学%Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＬＩＣｈａｏ（１９６８"），ｍａｌｅ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，ＰｈＤ．Ｓｎ－Ｎｉ合金的电化学沉积法制备与性能李超１，２$毕磊１$许炎妹１$方少明１$张智敏１$陈荣峰２（１．郑州轻工业学院材料与化学工程学院$河南郑州４５０００２&２．河南省科学院$河南郑州４５０００２）摘要!利用直流电沉积法在铜箔上沉积了锂离子电池负极材料Ｓｎ－Ｎｉ合金$并对其结构和电化学性能进行了表征和分析%所得Ｓｎ－Ｎｉ合金材料的粒径在１!２ｍｍ之间$主要成分为Ｎｉ３Ｓｎ２和Ｓｎ%将电沉积有Ｓｎ－Ｎｉ合金的铜箔经过干燥’压片后直接作为锂离子电池负极$其首次可逆比容量达到５１６ｍＡｈ／ｇ$首次库仑转换效率在７５"%而传统涂浆法制备的Ｓｎ－Ｎｉ合金电极$首次可逆比容量为４１６ｍＡｈ／ｇ$首次库仑转换效率仅为２７．５#%与传统涂浆工艺相比$直流电沉积法直接获得的Ｓｎ－Ｎｉ合金负极首次循环的可逆容量’库仑效率都有明显优势$但循环性仍有待于进一步提高%关键词!电沉积&锂离子电池&锡镍合金负极中图分类号!ＴＭ９１２．９文献标识码!Ａ文章编号!１００２－０８７Ｘ（２００８）０３－０１６１－０４ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｎ－ＮｉａｌｌｏｙｂｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎＬＩＣｈａｏ１，２，ＢＩＬｅｉ１$ＸＵＹａｎ－ｍｅｉ１，ＦＡＮＧＳｈａｏ－ｍｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＺｈｉ－ｍｉｎ１，ＣＨＥＮＲｏｎｇ－ｆｅｎｇ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨｅｎａｎ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｎａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨｅｎａｎ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｎｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌＳｎ－ＮｉａｌｌｏｙｆｏｒＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｗａｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎｔｏａｃｏｐｐｅｒｆｏｉｌｂｙｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ．Ｉｔｗａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｓ－ｄｅｐｏｓｉｔｅｄａｌｌｏｙｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆＮｉ３Ｓｎ２ａｎｄＳｎｗｉｔｈｇｒａｉｎｓｉｚｅｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒ１￣２ｍｍ．ＴｈｅｃｏｐｐｅｒｆｏｉｌｃｏｌｌｅｃｔｏｒｄｅｐｏｓｉｔｅｄＳｎ－ＮｉａｌｌｏｙｗａｓｕｓｅｄａｓｔｈｅａｎｏｄｅｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｔｈｅＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙａｆｔｅｒａｓｔｅｐｏｆｄｒｙａｎｄｐｒｅｓｓｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙａｎｏｄｅｓｈｏｗｅｄｉｎｉｔｉａｌｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｗａｓ５１６ｍＡｈ／ｇａｎｄｉｎｉｔｉａｌｃｏｕｌｏｍｂｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓ７５$．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｓｌｕｒｒｙ－ｃｏａｔｉｎｇａｎｏｄｅｆｒｏｍＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙｏｎｌｙｇａｖｅｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙ４１６ｍＡｈ／ｇａｎｄｉｎｉｔｉａｌｃｏｕｌｏｍｂｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ２７．５％．ＩｔｉｓｖｉｓｉｂｌｅｔｈａｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｃｏｕｌｏｍｂｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙａｎｏｄｅａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｓｌｕｒｒｙ－ｃｏａｔｉｎｇａｎｏｄｅｆｒｏｍＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙ．ＦｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄＳｎ－ＮｉａｌｌｏｙａｎｏｄｅｉｎｔｈｅＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ，ｉｔｉｓｎｅｅｄｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｃｙｃｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；Ｓｎ－Ｎｉａｌｌｏｙａｎｏｄｅ作为锂离子电池的负极材料$锡基合金具有比现有碳负极材料高得多的比能量’对环境的敏感性没有碳材料明显’加工性能好’导电性好’具有快速充放电能力等优点$近年来引起了科研人员的关注［１－１２］%目前$锡基合金的研究主要集中在Ｓｎ－Ｓｂ［３］’Ｓｎ－Ｃｕ［４］’Ｓｎ－Ｎｉ［５］合金等$制备方法有机械合金法［５］’氢气还原法［２－７］’电沉积法［１０］等$但偏重于材料结构与性能方面的研究%实际上$锡基合金电极制备工艺对性能的影响也不可忽视%传统的锡基合金电极制备是采用碳负极的涂浆工艺$是将合金粉体’粘结剂’导电剂和有机溶剂通过和浆’涂布等工艺涂敷在铜集流体上制备成电极%本工作采用直流电沉积法在铜箔上沉积了Ｓｎ－Ｎｉ合金$经过干燥’压片后直接作为锂离子电池负极$其首次循环可逆容量和库仑效率比传统涂浆工艺制备的合金负极有很大提高%１实验１．１材料的制备采用纯度为９９．９９％$规格为（２５%２５&０．０２５）ｍｍ的铜箔作为电沉积阴极基片$锡片（纯度为９９．９９％）为牺牲阳极$电沉积过程在以氯化亚锡为主盐的体系中进行$采用氟化物镀液配方%主盐体系包括氯化亚锡’氯化镍和盐酸$络合剂为ＮＨ４ＨＦ２%工艺参数主盐和络合剂浓度’溶液ｐＨ’电流密度’镀液温度’沉积时间都通过优化确定%优化工艺参数见表１%１．２材料的表征材料的分析在Ｘ＇ＰｅｒＰｒｏＭＰＤ型Ｘ射线衍射仪和Ｑｕａｎ－ｔａ－２００扫描电镜上进行%１．３电极的制备及电化学性能测试采用直流电沉积法在铜箔上沉积Ｓｎ－Ｎｉ合金$经过干燥’研究与设计压片!裁片!称重后直接作为锂离子电池负极"以锂片为对电极"含１ｍｏｌ／ＬＬｉＰＦ６的（ＰＣ＋ＤＥＣ）（体积比为１︰１"ＰＣ为碳酸丙烯酯"ＤＥＣ为碳酸二乙酯）为电解液"美国产Ｃｅｌｇａｒｄ２４００为隔膜"在充满氩气的手套箱中组装成模拟电池"室温下采用Ｌａｎｄ电池测试系统和ＣＨＩ６６０Ａ／Ｂ型电化学工作站进行电化学性能测试#对于涂浆工艺"将阴极沉积３０ｍｉｎ的物质从铜箔上轻轻刮下"经干燥研磨后按照活性物质︰导电剂︰粘结剂＝８０︰１２︰８的比例均匀混合后涂覆在集流体上"其余步骤同上$２结果与分析２．１Ｓｎ－Ｎｉ合金的ＸＲＤ分析在电沉积Ｓｎ－Ｎｉ合金的过程中"电流密度的大小是影响电沉积的重要因素$首先"电流密度的大小直接影响电沉积速度$当电流密度小于１ｍＡ／ｃｍ２时"电沉积的速度十分缓慢$随着电流密度的增大"电沉积的速度不断加快$当电流密度增加到１５０!２００ｍＡ／ｃｍ２时"垂直于电极表面的方向上晶体生长得过快"在电极上形成树枝状结晶$当电流密度大于２００ｍＡ／ｃｍ２时"会出现镀层烧焦的现象"即形成松散沉积物"而且产品杂质比较多$其次"电流密度的大小直接影响沉积层的组成$不同电流密度下所合成物质的成分会有差异"但主要成分为Ｎｉ３Ｓｎ２和Ｓｎ$在电流密度由大到小变化的过程中"杂质小峰（主要为Ｎｉ３Ｓｎ４和Ｎｉ相）逐渐减小$因此"选择比较合适的电流密度范围是很重要的$实验中优化的电流密度值是３０ｍＡ／ｃｍ２$图１是电沉积合金的ＸＲＤ图$通过与标准图谱对照"在电流密度为３０ｍＡｈ／ｇ时所沉积合金的成分主要为Ｎｉ３Ｓｎ２相和Ｓｎ相"杂质峰较少$ＥＤＳ能谱分析得知"沉积层中Ｎｉ%Ｓｎ实际含量分别为４８．５９"和５１．４１#"可知合金电极应为Ｎｉ３Ｓｎ２和Ｓｎ的复合材料$经分析Ｎｉ３Ｓｎ２属于六方晶系"对应ＰＤＦ卡号为０６－０４１４"晶胞参数是ａ＝４．０７，ｃ＝５．１５$２．２Ｓｎ－Ｎｉ合金的ＳＥＭ分析图２是锡镍合金的ＳＥＭ照片$由图２可以看出"合金材料的粒径在１$２ｍｍ之间"粒子是微米级的$粒径大小适于用作锂电池负极材料$但是也有少量的颗粒发生了团聚的现象"可能是由于固体颗粒细微化之后"表面原子所占比例随粒径减小而迅速增加"表面自由能增大"表面活性增强的结果$２．３充放电与循环性能测试图３是电沉积工艺所制备电极在电压范围为０%１．５Ｖ之间的恒流充放电曲线图"充放电倍率为０．２Ｃ$定义Ｌｉ在合金中的嵌入过程为充电过程"而Ｌｉ在合金中的脱出为放电过程$对于电沉积工艺电极来说"首次充放电比容量分别为６８８ｍＡｈ／ｇ和５１６ｍＡｈ／ｇ"首次库仑转换效率达到７５&$在首次充电过程中"电位从初始值迅速降到０．３Ｖ"保持了一个长而稳定的电位平台之后电位缓慢下降"代表锂锡合金的生成$合金的嵌锂平台比碳材料略高"这对改善锂离子电池安全性有益［７］$在随后的充电曲线中出现４个电压平台"结合文献［１１］"在０．７Ｖ!０．５’０．６Ｖ!０．５５Ｖ处分别对应Ｓｎ!Ｌｉ２Ｓｎ５!ＬｉＳｎ的形成"０．５(１Ｖ处对应Ｌｉ７Ｓｎ３!Ｌｉ５Ｓｎ２!Ｌｉ７Ｓｎ２!Ｌｉ２２Ｓｎ５的形成$合金的放电过程曲线也出现多个去合金化电位平台"从第５次循环开始放电曲线基本稳定"后面的循环中放电曲线平台部分几乎重合$作为比较"图４给出了涂浆工艺电极在电压范围为０)１．５Ｖ之间的恒流充放电曲线图$对于涂浆工艺电极来说"首次充电比容量较高达到１３６５ｍＡｈ／ｇ"但容量损失非常大"放电比容量仅为４１６ｍＡｈ／ｇ"首次库仑转换效率仅为２７．５*$从两种工艺充放电曲线中看出"电沉积工艺与传统涂浆工艺电极相比较"首次循环的放电比容量和库仑效率都要大得多（分图２锡镍合金的ＳＥＭ图Ｆｉｇ．２ＳＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｏｆＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙ３０ｍＡ／ｃｍ２图１电沉积Ｓｎ－Ｎｉ合金的ＸＲＤ图Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＳｎ－Ｎｉａｌｌｏｙｂｙｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ图３电沉积工艺电极充放电曲线Ｆｉｇ．３Ｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅ别为５１６ｍＡｈ／ｇ!７５％"涂浆工艺锡电极分别为４１６ｍＡｈ／ｇ!２７．５!）#蒲薇华等［１２］采用电沉积工艺制备了锡电极!也出现了类似的结果!电沉积工艺制备的锡电极与传统涂浆工艺制备的锡电极相比!首次循环的放电比容量和库仑效率都要大得多$分别为７４７ｍＡｈ／ｇ!７６．６％"涂浆工艺锡电极分别为４４２ｍＡｈ／ｇ!２４"%!他们认为这些结果表明了电沉积工艺制备的锡电极能够提高活性材料之间及活性材料与集流体之间的电导率&一般来说!制备极片的工艺相对于材料本身来讲!对放电曲线容量的影响较小&两种工艺的电极活性材料是相同的!充放电曲线却产生了明显的差异!结合蒲薇华等的研究结果［１２］!我们认为原因有三个方面’一是直接干燥压片使电沉积工艺制得的合金电极中活性材料之间以及活性材料与集流体之间的结合力增强和电导率增加"二是电沉积工艺电极不需另外加入导电剂和粘结剂!避免了由导电剂和粘结剂的加入引起的电导率改变"三是与涂浆工艺电极制备经过一系列的研磨(混合等步骤不同!电沉积工艺电极不经过这些步骤!对合金负极材料的表面性能影响很小!与电解液的接触面积小!首次循环中由ＳＥＩ膜所引起的容量损失要小得多&当电极制备工艺过程的某些环节能够对材料的本体或表面性能产生影响时!必然会对材料的充放电性能的发挥产生影响&图５为电沉积工艺电极在第１和第５次的循环伏安扫描曲线（扫描范围为０#２．０Ｖ!扫速为０．１ｍＶ／ｓ）&在从高电位向低电位扫描的过程中!电位较高时没有明显的电流峰!从２．０Ｖ开始到发生Ｌｉ的合金化反应之前总有一定的电流值!可能对应着电解液的氧化分解和钝化膜的形成&首次循环在０．７Ｖ(０．５５Ｖ处有一小峰!该循环伏安曲线与碳材料相比!充电时在０．８Ｖ附近没有明显的电流峰!说明钝化膜的形成并不明显&低于０．３Ｖ后电流增大!这时嵌锂反应发生［２］&后面的循环中各电流峰都有增大的趋势!０$０．５５Ｖ之间的电流峰叠加在一起形成一个宽大的电流峰&说明在前５次循环中材料的合金化反应是增强的!嵌锂过程中锂的通道是逐渐被打开的&首次充电曲线出现了电位滞后现象!可能是因为首次嵌锂过程中锂的通道没有被完全打开所造成的&在向高电位回扫的过程中!在０．５５Ｖ和０．７Ｖ附近出现两个较为明显的电流峰!在０．７５Ｖ和０．８Ｖ又出现两个弱峰!之后没有明显的电流变化&在０．７５Ｖ和０．８Ｖ附近的两个弱峰对应的是Ｓｎ的反应特征!这也很好地与ＸＲＤ图谱相对应!说明合金中主要成分为Ｎｉ３Ｓｎ２和Ｓｎ&在后面的循环过程中!０．７５Ｖ和０．８Ｖ两个峰有增大的趋势!说明电极中存在的Ｓｎ在多次充放电过程中发生了团聚&图６是两种工艺电极的循环性能曲线&电沉积工艺电极的放电曲线!在前１０次循环中随着循环次数增加放电容量先增大后减小!一个原因是纯粹的合金在该工艺过程中被压实!在前几次充放电过程中是逐渐被活化的!脱嵌锂的阻力先变小!而后随着循环的进行阻力又增大"另一个原因可能是前几周的循环!ＳＥＩ膜由于被压实的合金中存在的部分锡在脱嵌锂时因体积的膨胀收缩发生破裂－修复现象［９］&电沉积工艺电极第１０次和第２０次的容量保持率分别为８２．８%和６２．８&!第２０次和第１０次的容量保持率之比为７５．８’&涂浆工艺电极在前１０次循环中并没出现放电容量先增大后减小的现象!可能与在该工艺过程中加入导电剂(粘结剂及工艺过程不同有关&涂浆工艺电极第１０次和第２０次的容量保持率分别为７１．８(和５４．２)!第２０次和第１０次的容量保持率之比为７５．５*&可见!第１０次循环以后这两种工艺的循环性能曲线相差不大&这表明制备电极工艺不会改变材料本身的循环性能!要改善材料的循环性能需要从改变材料本体性能入手&因而!Ｓｎ－Ｎｉ合金电极循环性能仍有待于进一步改善&３结论$１%采用设备简单(易于操作的电沉积法制备了锂离子电池负极材料Ｓｎ－Ｎｉ合金!ＸＲＤ(ＳＥＭ分析表明!合金材料的主要成分为Ｎｉ３Ｓｎ２和Ｓｎ!粒径在１+２ｍｍ之间&$２%在电沉积Ｓｎ－Ｎｉ合金的过程中!电流密度的大小是影响电沉积的重要因素&图４涂浆工艺电极充放电曲线Ｆｉｇ．４Ｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｓｌｕｒｒｙ－ｃｏａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅ图５电沉积工艺电极不同循环次数的循环伏安图Ｆｉｇ．５Ｃｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｃｕｒｖｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｙｃｌｅｓ图６涂浆工艺电极与电沉积工艺电极的循环性能曲线Ｆｉｇ．６Ｃｙｃｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｕｒｒｙ－ｃｏａｔｉｎｇａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ研究与设计!３"将电沉积有Ｓｎ－Ｎｉ合金的铜箔经过干燥#压片后直接作为锂离子电池负极$其首次可逆比容量达到５１６ｍＡｈ／ｇ$首次库仑转换效率为７５!$与传统涂浆工艺制备的电极相比都有很大提高%!４"电沉积工艺制备的合金负极虽然表现出比传统涂浆工艺较强的优越性$但其循环性能仍有待于进一步提高%参考文献：［１］ＷＡＮＧＬｉａｎ－ｂａｎｇ$ＫＩＴＡＭＵＲＡＢＳ$ＯＢＡＴＡＢＫ$ｅｔａｌ．Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒｅｄＳｎ－Ｚｎ－Ｃｕａｌｌｏｙｔｈｉｎ－ｆｉｌｍａｓｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ$２００５$１４１&２８６－２９２．［２］ＤＯＮＧＱＦ，ＷＵＣＺ，ＪＩＮＭＧ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎｉｃｋｌｅ－ｔｉｎａｌｌｏｙｓｕｓｅｄａｓａｎｏｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ［Ｊ］．ＳｏｌｉｄｅＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ，２００４（１６７）：４９－５４．［３］程新群$史鹏飞．锂离子电池蓄电池用锡基电极的研究［Ｊ］．电源技术$２００３，２７：１７２．［４］ＰＵＷｅｉ－ｈｕａ$ＨＥＸｉａｎｇ－ｍｉｎｇ$ＲＥＮＪｉａｎ－ｇｕｏ$ｅｔａｌ．ＥｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＳｎ－Ｃｕａｌｌｏｙａｎｏｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａｌＡｃｔａ$２００５$５０：４１４０－４１４５．［５］ＬＥＥＨＹ，ＪＡＮＧＳＷ，ＬＥＥＳＭ．ＬｉｔｈｉｕｍｓｔｏｒａｇｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＮｉ３Ｓｎ４ａｌｌｏｙｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｌｌｏｙｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００２（１１２）：８－１２．［６］任建国$王科$何向明$等．锂离子电池合金负极材料的研究进展［Ｊ］．化学进展$２００５$１７!４"&５９７－６０１．［７］董全峰$詹亚丁$金明钢$等．锡镍合金的制备及电化学性能［Ｊ］．电池$２００５$３５!１"&３－５．［８］程新群$史鹏飞$郑书发．锂离子电池中电沉积锡镍合金电极的嵌锂性能［Ｊ］．哈尔滨工业大学学报$２００５$３７!２"&２６４－２６７．［９］伊立辉$高俊奎$金惠芬．锂离子蓄电池电镀锡阳极的电化学阻抗谱［Ｊ］．电源技术$２００６$３０!１"&２１－２３．［１０］ＣＲＯＳＮＩＥＲＯ，ＢＲＯＵＳＳＥＴ，ＤＥＶＡＵＸＸ，ｅｔａｌ．Ｎｅｗａｎｏｄｅｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００１（９４）：１６９－１７４．［１１］舒杰$史鹏飞$呈新群．锂离子蓄电池用二元锡基合金负极的研究进展［Ｊ］．电源技术$２００４$２８!１１"&７１６．［１２］蒲薇华$任建国$万春荣$等．电沉积制备的锂离子电池Ｓｎ－Ｃｕ合金负极及性能研究［Ｊ］．无机材料学报$２００４$１９!１"&８６－９２．石锂锰氧$颗粒大小均匀$无团聚现象%ＥＤＳ图谱表明正极材料中碳含量为４．５３"%!２"碳包覆的ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料在不同的充放电倍率下都表现出了良好的循环性能$这主要归结于碳膜能有效保护ＬｉＭｎ２Ｏ４颗粒表面不受电解液的侵蚀$减少了Ｍｎ的溶解以及在大电流充放电时电极表面的极化%交流阻抗表明$包覆碳后正极材料表面的电化学反应阻抗明显减小%参考文献&［１］ＫＯＳＯＶＡＮＶ，ＵＶＡＲＯＶＮＦ，ＤＥＶＹＡＫＩＮＡＥＴ，ｅｔａｌ．Ｍｅｃｈａｎｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＬｉＭｎ２Ｏ４ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ，２０００，１３５：１０７－１１４．［２］ＴＨＡＣＫＥＲＡＹＭＭ．Ｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．Ｐｒｏ－ｇｒｅｓｓｉｎＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９７，２５（２）：１－７１．［３］ＢＡＮＯＶＢ，ＴＯＤＯＲＯＶＹ，ＴＲＩＦＯＮＯＶＡＡ，ｅｔａｌ．ＬｉＭｎ２#ｘＣｏｘＯ４ｃａｔｈｏｄｅｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅｄｃｙｃｌｅａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，１９９７，６８（２）：５７８－５８１．［４］ＬＩＵＺＬ，ＷＡＮＧＨＢ，ＦＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬｉＭｎ２Ｏ４ｓｐｉｎｅｌｂｙｍｉｃｒｏ－ｅｍｕｌｓｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｏｆＬｉＣｏＯ２［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００２，１０４（１）：１０１－１０７．［５］ＬｉＣ，ＺＨＡＮＧＨＰ，ＦＵＬＪ，ｅｔａｌ．Ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｕｒ－ｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，２００６，５１（１９）：３８７２－３８８３．［６］ＳＵＮＹＫ，ＨＯＮＧＫＪ，ＰＲＡＫＡＳＨＪ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＺｎＯｃｏａｔｉｎｇｏｎｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｐｉｎｅｌＬｉＭｎ２Ｏ４ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉ－ａｌｓａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｃ，２００３，１５０：Ａ９７０－Ａ９７８．［７］ＫＡＮＮＡＮＡＭ，ＭＡＮＴＨＩＲＡＭＡ．ＳｕｒｆａｃｅｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄＬｉＭｎ２Ｏ４ｃａｔｈｏｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＬｅｔｔ，２００２，５（７）：Ａ１６７－Ａ１６９．［８］ＣＨＥＮＺ，ＤＡＨＮＪＲ．ＥｆｆｅｃｔｏｆａＺｒＯ２ｃｏａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＬｉｘＣｏＯ２ｗｈｅｎｃｙｃｌｅｄｔｏ４．５Ｖ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＬｅｔｔ，２００２，５（１０）：Ａ２１３－Ａ２１６．［９］ＣＨＥＮＺ，ＤＡＨＮＪＲ．ＭｅｔｈｏｄｓｔｏｏｂｔａｉｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｐａｃｉｔｙｒｅｔｅｎｔｉｏｎｉｎＬｉＣｏＯ２ｃｙｃｌｅｄｔｏ４．５Ｖ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＡｃｔａ，２００４，４９（７）：１０７９－１０９０．［１０］ＷＡＮＧＧＸ，ＹＡＮＧＬ，ＢＥＷＬＡＹＳＬ，ｅｔａｌ．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｃｏａｔｅｄＬｉＦｅＰＯ４ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ，２００５，１４６：５２１－５２４．［１１］ＬＩＮＣ，ＲＩＴＴＥＲＪＡ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐＨｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃａｒ－ｂｏｎｘｅｒｏｇｅｌｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，１９９７，３５（９）：１２７１－１２７８．［１２］ＡＵＲＢＡＣＨＤ，ＧＡＭＯＬＳＫＹＫ，ＭＡＲＫＯＶＳＫＹＢ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｈｅｎｏｍｅｎａｒｅｌａｔｅｄｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｉｔｈｉｕｍｉｎ－ｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎｉｎｔｏＬｉｘＭＯｙｈｏｓｔｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｍ＝Ｎｉ，Ｍｎ）［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｃｈｅｍＳｏｃ，２０００，１４７：１３２２．（上接第１５３页）。

温度对电沉积制备Pt-Ni阴极催化剂性能的影响李梅;陈泽霖;赵文文;张华【摘要】采用电化学还原法在碳布上电沉积Pt-Ni合金催化剂作为质子交换膜燃料电池阴极.通过循环伏安线性扫描法确定Pt-Ni合金的沉积电位,并在该电位下考察了不同电解液温度下所得催化剂的物理、化学性质及电催化性能.研究表明:在--0.35 V电位下可得到Pt-Ni合金,不同的电解液温度会影响Pt-Ni合金催化剂结构、形貌及组分比,进而影响其催化性能.当电解液温度为50℃时,Pt-Ni合金催化剂具有最佳的催化活性,此时催化剂为较小的球状颗粒,Pt与Ni的原子比接近3∶1,其电化学活性表面积为44.19 m2/g,是电解液温度为70℃下制备的催化剂的1.8倍.适当的温度下电沉积制得的Pt-Ni合金催化剂明显提高了铂对氧还原的催化活性.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)006【总页数】4页(P1228-1231)【关键词】质子交换膜燃料电池;Pt-Ni合金;沉积温度;催化活性【作者】李梅;陈泽霖;赵文文;张华【作者单位】南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】TM911.4质子交换膜燃料电池(PEMFC)可在低温(＜100℃)下工作，启动速度较快，输出功率比目前汽油发动机高，且可以实现零排放或低排放，有望成为电动汽车、移动电源及重要建筑物备用电源[1-3]。

质子交换膜燃料电池的电催化剂是完成电极反应的关键，目前，Pt合金催化剂的研究比较热门，Xiong[4]、Neergat[5]、Zhang[6]等对铂基二元合金作为阴极催化剂进行了大量的研究，结果表明同样条件下合金催化剂对氧还原的催化活性均高于纯Pt催化剂。

铂基合金的制备大多是采用浸渍法[7]、反胶体法[8]、电沉积方法[9]等，电沉积法具有低温操作，基体形状选择灵活，样品分散均匀，成本低，适合大批量生产等优点[10-11]，同时可通过改变电沉积参数来控制合金的结构和成分，因此颇受关注。

镍电极阳极极化曲线的影响因素研究一、引言镍电极是一种常用的阳极材料，广泛应用于电化学反应中。

阳极极化曲线是研究镍电极性能的重要手段之一，通过分析阳极极化曲线可以了解镍电极在不同条件下的性能表现。

本文旨在探讨影响镍电极阳极极化曲线的因素，并对其进行全面详细的研究。

二、影响因素1. 电解液成分电解液成分对镍电极阳极极化曲线有着重要影响。

不同的电解液成分会改变镍电极与溶液之间的相互作用，从而影响阳极氧化反应的进行。

常见的影响因素包括pH值、金属离子浓度等。

2. 温度温度是影响镍电极阳极氧化反应速率的重要因素之一。

通常情况下，随着温度升高，阳极氧化反应速率增加。

这是由于高温下溶液中金属离子扩散速率增加，导致氧化反应更容易发生。

3. 表面处理镍电极的表面处理对阳极极化曲线有着重要影响。

常见的表面处理方法包括机械抛光、酸洗等。

这些处理方法可以改变镍电极表面的形貌和化学性质，从而影响阳极氧化反应的进行。

4. 电流密度电流密度是指单位面积上通过的电流量。

电流密度对镍电极阳极极化曲线有着显著影响。

通常情况下，随着电流密度增大，阳极氧化反应速率增加。

这是由于更大的电流密度能够提供更多的活化能，促进氧化反应的进行。

5. 阳极材料阳极材料是指与溶液接触并参与反应的材料。

不同材料具有不同的氧化特性，因此会对阳极极化曲线产生影响。

在镍电极中，常见的阳极材料包括纯镍、合金等。

三、实验研究为了探究以上因素对镍电极阳极氧化反应及其产物形成过程的影响，我们进行了一系列实验研究。

我们选取不同组成和浓度的电解液，并在相同的实验条件下测量了镍电极的阳极极化曲线。

结果显示，不同电解液成分会导致阳极氧化反应速率和产物形成程度的差异。

在pH值较高的溶液中，镍电极的阳极氧化速率更快，产生的氧化膜也更厚。

我们将温度作为变量进行实验研究。

通过控制温度，我们观察到随着温度升高，镍电极的阳极氧化速率增加。

这是由于高温下金属离子扩散速率增加，促进了氧化反应的进行。

微观结构对Ni-SDC阳极电化学性能的影响
吉晓瑞
【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(006)001
【摘要】用甘氨酸-硝酸盐法制备了具有高比表面积的纳米粒子NiO和
Ce0.5Sm0.15O2-δ(SDC),用固相合成法制备了Ni-SDC复合阳极材料,通过测量过电位和电导率对其性能进行比较,研究微结构对复合阳极电化学性能的影响.结果表明,由于阳极组成和制备条件不同导致的微结构的变化,对阳极性能有很大影响.通过调整微结构,可以使阳极过电位和电导率明显改善.用甘氨酸-硝酸盐法制备SDC与NiO初始粉末,将2种初始粉末在600℃预烧,混合后得到的复合阳极具有优异的电化学性能.在600℃时,样品在氢气气氛下的电导率达到了3 534 S/cm,电流密度为0.5 A/cm2时样品过电位是0.18 V.
【总页数】4页(P87-90)
【作者】吉晓瑞
【作者单位】沈阳工程学院,基础教学部,沈阳,110136
【正文语种】中文
【中图分类】O646
【相关文献】
1.柠檬酸对腐蚀铝箔高压阳极氧化膜微观结构与电化学性能的影响 [J], 班朝磊;何业东;邵鑫
2.固体氧化物燃料电池阳极材料Ni-SDC的稳定性实验及热力学分析 [J], 严涵;朱秀芳;徐丹丹;谭文轶;钟秦
3.柠檬酸对腐蚀铝箔高压阳极氧化膜微观结构与电化学性能的影响 [J], 班朝磊;何业东;邵鑫
4.Al/Pb-0.6%Sn-WC铜电积阳极的电化学性能和微观结构 [J], 张永春
5.Ni-SDC多孔阳极制备研究 [J], 张健;姜冬梅;朱建新
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第44卷 第2期2024 年4月辽宁石油化工大学学报

JOURNAL OF LIAONING PETROCHEMICAL UNIVERSITYVol.44 No.2

Apr. 2024

引用格式：蒋靖,宋云峰,马季,等.Co掺杂La1.5Ca0.5NiO4+δ阴极材料的电化学性能[J].辽宁石油化工大学学报,2024,44(2):29-35.

JIANG Jing,SONG Yunfeng,MA Ji,et al.Electrochemical Properties of Co⁃Doped La1.5Ca0.5NiO4+δ Cathode Materials[J].Journal of Liaoning Petrochemical University,2024,44(2):29-35.

Co掺杂La1.5Ca0.5NiO4+δ阴极材料的电化学性能

蒋靖， 宋云峰， 马季， 张雷， 张磊磊， 宋昭远（辽宁石油化工大学 理学院，辽宁 抚顺 113001）

摘要：　采用溶胶凝胶法合成一种Ruddlesden⁃Popper(R⁃P)型富钴的新型层状钙钛矿型阴极材料La1.5Ca0.5Ni0.2Co0.8O4+δ(LCNC)，并进行了电化学性能测试。结果表明，LCNC在空气中400~800 ℃下的电导率为4~58 S/cm，优于多数SOFC阴极材料；在800 ℃下测得对称电池LCNC|LSGM|LCNC的极化阻抗为0.16 Ω·cm2

，该

电极基于300 μm厚La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)支撑的单电池的最大功率密度为527 mW/cm2，且连续工作50 h后单电池性能仅略微衰减；LCNC是一种具有潜力的SOFC阴极材料。关键词：　固体氧化物燃料电池；　电化学性能；　阴极；　电导率；　极化阻抗中图分类号： TE662 文献标志码：A doi：10.12422/j.issn.1672⁃6952.2024.02.005

固体草酸加料对草酸镍粒度与形貌的影响1. 引言- 草酸镍在电池、催化剂等领域有着广泛的应用- 控制草酸镍微观结构可以优化其性能- 固体草酸作为一种添加剂，能够对草酸镍的粒度和形貌产生影响，是一种重要的研究方向2. 实验设计- 制备草酸镍的基础过程- 不同质量分数和粒度的固体草酸加入草酸镍中，得到草酸镍样品A、B、C、D、E- 通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对各样品进行表征3. 结果分析- XRD分析发现草酸镍不同粒度的掺杂对其晶体结构没有影响- SEM照片显示，固体草酸的加入可以使得草酸镍晶体粒度不同程度地变大，其中A样品表现最为显著- 分析各样品的特定表面积、孔径分布等参数，得到与之相应的各种催化反应活性的数据，与粒度和形貌产生的变化联系起来4. 讨论- 通过以上实验结果和数据分析，探讨固体草酸掺杂草酸镍以及其粒度、形貌变化对催化性能的影响- 解释草酸自身与草酸镍的相互作用机制，从原理上辅助阐述实验结果5. 结论- 固体草酸不同粒度的加入，对草酸镍的晶体粒度和形貌有显著的影响- 不同粒度的草酸掺杂草酸镍样品的催化活性具有不同的变化趋势- 结合实验分析和机制解释，得出固体草酸掺杂草酸镍具有优化催化性能的潜力，为进一步研究和应用提供了理论和实验基础。

1. 引言草酸镍是一种广泛应用于电池、催化剂等领域的重要材料。

其优异的物理化学性能使得其被广泛关注和研究。

在草酸镍的制备过程中，控制其微观结构，例如粒度、形貌等方面，可以帮助优化其性能。

固体草酸作为一种添加剂，被广泛用于草酸镍的制备中，能够对其粒度和形貌产生影响，是一项重要的研究领域。

通过添加固体草酸，可以实现对草酸镍的微观结构的控制，从而调节其特定表面积、孔径分布等参数，优化其催化性能。

因此，研究固体草酸掺杂草酸镍的影响，对于深入探究草酸镍的特性和优化其应用具有重要意义。

本文将采用实验分析和理论解释相结合的方式，探讨固体草酸对草酸镍微观结构的影响，重点关注其粒度和形貌的变化，并探索这些变化对草酸镍催化性能的影响及其机制。

"SOFC"（固体氧化物燃料电池），这里简要解释一下固体氧化物电解池（Solid Oxide Electrolysis Cell，SOEC）的阳极和阴极的衰减。

SOEC是一种与SOFC相似的技术，其操作原理相反。

在SOEC中，电能被用来分解水（或其他气体）产生氢气和氧气。

SOEC的阳极和阴极都会经历一些衰减现象，其中的主要因素包括：
1. 电解负载引起的材料腐蚀：在高温、高电压和电解负载下，阳极和阴极的材料可能受到腐蚀。

这种腐蚀可能导致电极的表面积减小，从而影响电极的性能。

2. 电极材料的稳定性：SOEC的电极需要在高温条件下运行，因此电极材料需要具有良好的热稳定性。

长时间的高温操作可能导致电极材料的结构破坏和性能下降。

3. 气体扩散限制：电解过程中，气体的扩散速度可能成为性能的限制因素。

这涉及到气体在电极和电解质之间的传输速率，尤其是在高电流密度条件下。

4. 电解负载引起的应力：在电解负载下，电极可能会受到额外的应力。

这可能导致材料的疲劳和开裂，从而影响电极的寿命。

因此，为了延长SOEC的电极寿命和提高性能，需要对材料的选择和电解条件进行仔细的优化和工程设计。

草酸阳极化草酸阳极化过程简介及其应用草酸阳极化是一种非常重要的电化学过程，广泛应用于金属材料的防腐蚀、废水处理、金属表面处理等方面。

本文将对草酸阳极化的原理、方法以及应用进行介绍，并结合实际案例进行阐述。

一、草酸阳极化的原理和机制阳极化是指在电解质溶液中，以活性金属为阳极进行阴极极化。

在草酸阳极化中，草酸溶液作为电解质，阳极进行氧化反应，草酸发生氧化分解，生成二氧化碳、水和CO2。

草酸阳极化的机制可以分为两步：草酸的氧化和二氧化碳脱除。

首先，草酸在阳极上氧化为二氧化碳和水。

其反应方程式如下：H2C2O4 → CO2 + CO2 + 2H2O然后，在阳极上的二氧化碳和水反应生成氧气和草酸。

其反应方程式如下：CO2 + H2O → H2C2O4 + 1/2O2综上所述，草酸阳极化的基本过程就是草酸的氧化和二氧化碳的脱除，产生氧气。

该过程需要在一定的电场力和电流密度下进行，因此需要选择合适的电解质浓度和电流密度。

二、草酸阳极化的方法和实验条件草酸阳极化可以通过直流电解、交流电解以及脉冲电解等方法进行。

其中，直流电解是最常用的方法。

直流电解草酸阳极化的实验条件主要包括电流密度、电解液浓度和温度。

电流密度是指单位面积上通过阳极的电流，通常以A/cm²为单位。

电流密度的选择应根据具体的实际情况来确定，一般来说，较大的电流密度可以加快草酸的氧化反应速度，但也会增加电极的耗损速度。

电解液浓度的选择也要与具体条件相匹配，一般情况下，较高的浓度可以提高阳极氧化反应的速度。

温度可以影响草酸的溶解度和反应速度，较高的温度有利于反应进行。

三、草酸阳极化的应用草酸阳极化具有广泛的应用前景，目前已经在多个领域得到应用。

1. 金属材料的防腐蚀草酸阳极化能够产生大量的氧气，使金属材料的阳极区域发生氧化反应，形成一层致密的氧化膜，从而起到保护金属的作用，延长金属材料的使用寿命。

2. 废水处理草酸阳极化可以将废水中的有机物氧化分解为CO2和H2O，从而实现废水的处理和净化。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期沉淀剂对Co 3O 4催化分解N 2O 的性能影响孙巾茹1，2，宋傲磊2，赵明新2，赵田田2，王虹2，柯明1（1 中国石油大学（北京）重质油全国重点实验室，北京 102249；2 北京石油化工学院燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室，北京102617）摘要：以乙酸钴为钴源采用水热法制备了Co 3O 4催化剂，通过X 射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、N 2物理吸附脱附测试、H 2程序升温还原、氧的程序升温脱附和X 射线光电子能谱等表征手段对Co 3O 4催化剂的物理化学性质进行表征，在固定床微型反应器中评价催化剂催化分解N 2O 活性，考察了不同沉淀剂（氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、尿素、碳酸铵、氨水）对催化剂催化分解N 2O 的性能影响。

结果表明，水热法制备的Co 3O 4催化剂均为尖晶石结构，不同沉淀剂影响催化剂形貌、氧化还原性能和催化分解N 2O 活性；含有钠离子沉淀剂制备而得的催化剂活性高于其他催化剂，其促进了Co 3+到Co 2+的还原过程，影响了钴离子化学环境，提高了给电子能力，弱化了催化剂中的Co —O 键，加快了反应过程中氧空位的再生，进而提高了自身的催化活性；其中含少量Na 离子的Co 3O 4-NaOH 催化剂具有较强的氧化还原性，O ads /O latt 较大，表面吸附氧数量多，N 2O 分解温度较低，在反应气体组成为0.88% O 2、0.65% N 2O ，N 2为平衡气的（流量为80mL/min ）条件下，T 10和T 95分别为330℃和470℃。

关键词：沉淀剂；氧化亚氮；四氧化三钴；钠离子；氧空位中图分类号：TQ426.6 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）04-1823-09Effect of precipitating agent on the performance of Co 3O 4-catalyzeddecomposition of N 2OSUN Jinru 1，2，SONG Aolei 2，ZHAO Mingxin 2，ZHAO Tiantian 2，WANG Hong 2，KE Ming 1(1 State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 2 Beijing KeyLaboratory of Fuels Cleaning and Advanced Catalytic Emission Reduction Technology, Beijing Institute ofPetrochemical Technology, Beijing 102617, China)Abstract: The Co 3O 4 composite metal oxides were prepared by the hydrothermal method using cobaltacetate as the cobalt source. The physicochemical properties of the catalysts were characterized by XRD, FTIR, TEM, SEM, BET, H 2-TPR, O 2-TPD and XPS. The catalyst catalytic decomposition activity of N 2O was evaluated in a fixed-bed microreactor, and the effect of precipitants (NaOH 、 Na 2CO 3、 NaHCO 3、 H 2NCONH 2、 CH 8N 2O 3、 NH 3·H 2O) on the catalytic decomposition performance of N 2O was investigated. The results showed that the Co 3O 4 catalysts prepared by the hydrothermal method were all of spinel structure, and different precipitating agents affected the catalyst morphology, redox performance and研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0579收稿日期：2023-04-11；修改稿日期：2023-08-03。