以Mn3O4为催化剂的锌-空气电池性能.pdf

ji簟投 禾 以Mn304为催化剂的锌 一空气电池性能 张林森 ，张爱勤 ，王力臻 ，李振亚 (1．郑州轻工业学院材料与化学工程学院河南省表界面重点实验室，河南 郑州 450002； 2．天津大学 化工学院，天津300072) 摘要：通过热解法制备锰复合催化剂作为氧还原的催化剂。采用X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM) 对制备的锰催化剂进行晶型结构表征，同时采用阴极极化曲线 。恒电位方波和恒 电流放电等电化学测试手段，研究催 化剂在碱性电解液中的催化性能。结果表明，热分解法制备的锰催化剂为Mn304。Mn30 催化剂在碱性介质中具有较好 的电催化活性。催化剂在铝金属空气电池中具有很好的大电流放电性能。以Mn为催化剂的锌 ～空气电池在 6mol／L NaOH中。具有较好的大电流放电性能。 关键词 ：锌一空气电池 ：氧催化剂 ；大电流放电 中图分类号：TM911 文献标识码：A 文章编号：1002—087X(2009)07—0579—04 High—performanceofZn—airbattery ZHANG Lin—sen，ZHANG Ai—qin，WANG Li—zhen，LIZhen-ya rJ．SchoolofM aterialandChemicalEngineering,KeyLabofSurface InterfaceScience,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,Zhengzhn u Henna450002,China；2．SchoolofChemicaIEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tinajin300072,Chnia) Abstract： Mncompositeoxygencatalystwaspreparedbythermaldecomposition． Structuresandelectrochemical performanceinalkalineandneutralelectrolyteofMncompositeoxygencatalystweremeasuredandcharacterizedby X—raydiffraction，cathodicpcllarizationcurves，theconstantpotentialsquare，anddischargetests．Theresultsshowed thatMncompositeoxygencatalystwasMn3O4． TheMnsO4oxygencatalysthad be~erelectrocatalyticactivityin alkalineelectrolyte．AI-airba~ew usingMn304asoxygencatalystwascapableofhighcurrentdischargepropertyin 6mol／LNaOH． KeyWOrds：Zn-airbatIery：oxygencatalyst；highcurrentdischarge 金属空气电池由于具有高能量密度、轻便及对环境无污 属氧化物价格低廉，丰富易得，对氧还原和过氧化氢分解过程 染等优点，成为最具有开发前景的清洁能源之一 l『。锌一空气 均有催化作用，因此金属氧化物催化材料具有广阔的市场发 电池具有容量大、比能量高、成本低和环保等优点，是一种具 展前景。 有巨大市场前景的化学电源。然而由于锌 ．空气电池的空气 锰系化合物很早就被用作锌空电池的催化剂材料 8【j，但 电极的功率密度低和催化材料贵金属的价格昂贵等原因，限 其催化活性较低，不能满足金属空气电池大电流放电的要求。 制了它的应用。金属空气电池的正极活性物质是纯氧或空气