تهیه ذرات کاتالیستی PtAu بر روی الکترود مثبت باتری لیتیم/ هوا با استفاده از آبکاری پالسی Preparation of PtAu Catalytic Particles on Positive Electrode of Li/air Battery Using Pulse Electroplating

رشته های مرتبط: شیمی، شیمی فیزیک، شیمی تجزیه و شیمی کاربردی
۲٫ تجربی ۲٫۱ پالس الکتریکی ذرات PtAu ۰٫۷۵گرم از پلی فلوراید (PVDF,AR)، در ۳٫۰ گرم از N-methyl pyrrolydone (NMP, AR) حل می شود. ۰٫۵ گرم از استیلن سیاه به مخلوط PVDF / NMP اضافه شده و توسط یک روتور مغناطیسی برای۱۲ساعت مخلوط شد. الکترود هوا متخلخل به عنوان کاتدهایی استفاده شدند که با بارگذاری مخلوط(دوغاب) Carbon/PVDF/NMP بر روی صفحات فوم نیکل (thickness of 1.8 mm, Changsha Liyuan new meterials Co. Ltd.)و سپس به مدت ۱۲ساعت خشک می شودآماده شدند. یک بشقاب طلا به عنوان آند استفاده شده است. حمام های ۵۰ ℃ شامل HAuCl4 حدود ۶٫۷ الی۱۳٫۳میلی مول بر لیتر، H2Pt Cl6 حدود ۶٫۷ الی۱۳٫۳ میلی مول بر لیتر و سولفوریک اسید ۰٫۵ میلی مول بر لیتر. آبکاری پالسی۶۰ ثانیه برای یک تکه از کاتد توسط یک قدرت پالس (DMC-30M, Shenzhen Yuanshunda Electronic Machinery Co., Ltd.) با پارامترهای تنظیم به عنوان چگالی جریان پیک ۱۰۰ ~ ۲۵۰MA / cm2 به، عرض پالس از ۵٪ ~ ۳۰ انجام شد ٪ و فرکانس ۰٫۱ ~ ۱KHZ. حمل شد. ۲٫٫۲مونتاژ سلول لیتیم/هوا سلول های سکه ای CR2025 با سوراخهایی به قطر ۱mm ساخته در بالای پوشش به جمع آوری غیرآبی سلول های لیتیم/هوا در یک Glove box پر از آرگون استفاده شد. الکترود مثبت الکترود هوا متخلخل با یا بدون کاتالیزور PtAu بود. الکترود منفی برشهای دیسک لیتیم با قطر ۱۴mm باشد. غشاهای پلی پروپیلن (thickness of 20μm, Celgard) در یک الکترولیت مایع یونی آماده با اضافه کردنLi-TFSI به مایعات EMI-TFSI و مهیج برای ۶ ~ ۸H غوطه ور شد، و سپس در سلولها مونتاز شد، که در آن TFSI به معنی تری فولورو متیل سولفونیل ایمید، EMI به معنی ۱-اتیل ۳-متیل ایمیدازولیوم است. ۲٫٫۳ اندازه گیری پایداری کاتالیزور PtAu توسط ولتامتری چرخه ای (CV) اندازه گیری با استفاده از یک تحلیل گر الکتروشیمیایی (CHI630B, CH Instruments) در سرعت اسکن از ۱۰mV / s در محلول های آبی ۱mol / L KOH که با اکسیژن ۲۰ دقیقه [۱۳] هوادهی شد مشخص شد. پوشش آلیاژ PtAu پالس الکتریسیته و در الکترودهای شیشه کربن (geometric area: 0.2 cm2) (GC)بود، جلا داده شده توسط ۱٫۵μm α-Al2O3 به، که به عنوان الکترود کار مورد استفاده قرار گرفت. الکترود Hg/HgO و صفحه پلاتین یک سانتی متر مربعی به ترتیب الکترود مرجع و الکترود شمارنده بودند. مورفولوژی ها و ترکیب کاتالیزور PtAu توسط میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) و انرژی پراکنده اشعه ایکس (EDX) اندازه گیری شد.رفتار شارژ و دشارژ سلول های لیتیم/ هوا در اتمسفر هوا با استفاده از سیستم تست باتری (Neware CT-3008W) در مراحل جریان ثابت(CC) 0.05 میلی آمپر / cm2 در محدوده ولتاژ از ۱٫۸V ~ 4.0V در مقابل Li/Li+ در دمای محیط (۲ ± ۲۵ ◦C).مورد آزمایش قرار گرفتند