三维多孔Co-N-C催化剂的制备及其电催化性能研究

摘要

研发成本低、催化活性高和耐久性好的非贵金属氧还原催化剂对促进燃料电池商业化发展有着重要意义.以具有芳香性的聚2,5-苯并咪唑为原料、氧化镁为模板，通过高温热解制备钴和氮共掺杂三维石墨烯催化剂.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪和氮吸附仪对催化剂进行表征，并利用旋转圆盘电极对其进行电化学测试.结果表明，催化剂具有三维多孔石墨烯结构，三维多孔结构具有更高的比表面积和更多的缺陷，有助于强化传质；Co-N-C#2催化剂的起始电位为0.084 V,半波电位为-0.036 V,电子转移数为3.95;在持续工作50 000 s后，电流密度仅降低22.9%,该催化剂表现出优异的电催化活性和耐久性.

关键词

金属空气电池 / 三维多孔Co-N-C催化剂 / 氧还原反应 / 电催化性能