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基本參數(shù)

性 狀：

白色或淺灰色的塊狀物或粉末。在空氣中極易吸收水份和二氧化碳。溶于水，變成氫氧化物并放出大量熱；微溶于醇。

熔點(diǎn)：2430℃     

純度：≥97.0%

備注：遇水變成氫氧化鍶并發(fā)熱。    

氧化鍶對空氣電極催化劑性能的影響
上海紫一試劑廠專注電池類新材料的開發(fā)

為了提高M(jìn)nO2對氧還原的催化活性,將稀土硝酸鹽(硝酸鑭)和堿土硝酸鹽(硝酸鍶)同硝酸錳一起浸漬到碳粉中,并在270℃下煅燒,制得空氣電極催化劑,通過冷壓方法制成空氣電極.用穩(wěn)態(tài)極化和交流阻抗測試了各個(gè) 空氣電極的電化學(xué)性能.穩(wěn)態(tài)極化測試結(jié)果表明,當(dāng)催化層中金屬元素M n、La、Sr的摩爾比為1∶0. 4∶0. 6時(shí),空氣 電極極化最小.交流阻抗分析表明,鑭氧化物和鍶氧化物的加入,減小了電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)阻抗和氧的擴(kuò)散阻抗.為 考察電池的放電性能,裝配了AA型鋅空氣電池進(jìn)行放電測試,結(jié)果表明,加入鑭氧化物和鍶氧化物能大幅度提高電池的工作電壓和電池容量。鋅空氣電池是一種以空氣中的氧為正極活性物 質(zhì) ,以金屬鋅為負(fù)極活性物質(zhì)的電池.它具有容量 大 、比能量高、成本低、放電性能穩(wěn)定 、無污染等優(yōu) 點(diǎn),是一種具有巨大市場前景的化學(xué)電源,據(jù)有關(guān)專 家預(yù)測,它比一般意義上的燃料電池更容易降低成 本,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化.正因如此,國內(nèi)外對鋅空氣電 池的研究也比較多,尤其是對空氣電極催化劑的研 究.長期以來,對空氣電極催化劑的研究主要圍繞著 貴金屬及其合金、金屬螯合物、金屬氧化物(包括錳 氧化物、尖晶石型氧化物 、焦綠石型氧化物、鈣鈦礦 型氧化物等)這幾個(gè)系列展開.其中以貴金屬及其 合金為催化劑時(shí),催化效果比較好,但是這使得電池 成本很高,電池很難商品化;金屬螯合物 、尖晶石型、 鈣鈦礦型催化劑雖然催化效果比較好,但制備工藝 復(fù)雜,附加成本高.錳氧化物具有一定的氧還原和過 氧化氫分解活性,并且價(jià)格低廉、制備簡單;而稀土 氧化物具有Lew is酸性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)活潑,具有催滲作用,其中無定形粉末形態(tài)的La2O3比表面積大,有 效催化活性中心多,適合于作堿性介質(zhì)中的催化 劑.但M nO2中摻雜鑭氧化物后,電極極化雖稍 有減小,電極放電穩(wěn)定性能卻有所下降,仍有待于進(jìn) 一步改善.文中采用氧化鍶添加到MnO2和氧化 鑭中,制備了混合氧化物催化劑,并對由此催化劑制 得的空氣電極的性能進(jìn)行了測試.

 1 實(shí) 驗(yàn)

1. 1 空氣電極的制備

2. 稱取質(zhì)量比為 9 ∶1的活性碳和乙炔黑,用乙 醇分散后加入占碳粉質(zhì)量為25%的硝酸錳溶液,然 后按一定摩爾比加入硝酸鑭和硝酸鍶溶液,攪拌均 勻,加熱蒸去乙醇 、烘干 、研磨后放入坩堝中于恒溫270℃煅燒1h,待其降至室溫,研磨成粉末,將此粉 末用乙醇分散,加入一定量的聚四氟乙烯乳液,水浴80℃恒溫加熱攪拌呈團(tuán)狀,在雙輥壓膜機(jī)上將團(tuán)狀 物碾壓成厚度為0. 20 mm左右的膜,即制得催化 層.將一定量的無水硫酸鈉(過360目)用乙醇分 散,邊攪拌邊加入一定比例的聚四氟乙烯乳液,恒溫80℃水浴加熱至團(tuán)狀物,在雙輥壓膜機(jī)上將團(tuán)狀物 碾壓成厚度為0. 30 mm左右的膜,即制得防水透氣 層.空氣電極采用由內(nèi)到外依次為催化層 、導(dǎo)電骨 架(鎳網(wǎng))、防水透氣層的結(jié)構(gòu),在油壓機(jī)上冷壓而 成,電極厚度為0. 5 mm左右.

3.  1. 2 電化學(xué)性能測試

4. 穩(wěn)態(tài)極化曲線測試 , 采用三電極體系測定空氣 電極的穩(wěn)態(tài)恒電流極化曲線.參比電極為Hg /HgO (7MKOH),輔助電極為鎳片,電解液為7MKOH.交流阻抗測試(E IS)在德國ZAHNER E lektric公司生產(chǎn)的IM 6 /6e的電化學(xué)工作站上進(jìn)行,輔助 電極、參比電極和電解液均同穩(wěn)態(tài)極化曲線的測試.測試的頻率范圍為100 kH z～100MH z,交流電位幅值。