论文总字数：14032字

摘 要

进入21世纪以来，中国已成为世界能源消费大国之一，随着国家科技经济的迅速发展与人民生活水平的日渐提高，我们对能源的需求也越来越高。并且化学能源的大量使用也对我们的生活环境造成了很大破坏，为此，我们急需一种清洁环保可再生的能源来维持我们国家的发展。而Ca₃Co₄O₉材料作为一种新型的电催化剂，对我们的生产生活都具有重大意义。本文首先介绍了Ca₃Co₄O₉材料的基本结构，然后介绍了Ca₃Co₄O₉在热电材料、固体氧化燃料电池、电催化中的应用。同时也介绍了电催化的基本知识。并通过实验演示了Ca₃Co₄O₉粉末的制备方法与性能测试。本文也涉及一些基本的电化学测试与XRD等物理实验。我们采取溶胶凝胶法合成Ca₃Co₄O₉，随后我们通过X射线衍射分析，C-V曲线，LSV曲线，TAFEL斜率对其进行性能测试。通过一系列说明，我们证明了Ca₃Co₄O₉材料是一种可替代贵金属的重要电催化剂。

关键词：能源 电化学 电催化剂 Ca₃Co₄O₉

Abstract

Since entering the 21st century, China has become one of the largest energy consumers in the world. With the rapid development of the nation’s science and technology economy and the rising standard of living of the people, our demand for energy is also increasing. And the massive use of chemical energy has also caused great damage to our living environment. For this reason, we urgently need a clean and environmentally friendly renewable energy source to sustain our country's development. Ca₃Co₄O₉ as a new type of electrocatalyst is of great significance to our production and life. This article first introduced the basic structure of Ca₃Co₄O₉ materials, and then introduced the application of Ca₃Co₄O₉ in thermoelectric materials, solid oxide fuel cells, and electrocatalysis. The basic knowledge of electrocatalysis is also introduced. Through experiments, the preparation method and performance test of Ca₃Co₄O₉ powder were demonstrated. This article also involves some basic electrochemical tests and XRD and other physical experiments. We used the sol-gel method to synthesize Ca₃Co₄O₉, and then we tested it by X-ray diffraction analysis, C-V curve, LSV curve, and TAFEL slope. Through a series of explanations, we have demonstrated that Ca₃Co₄O₉ material is an important electrocatalyst that can replace precious metals.

Key Words: Energy; Electrochemical; Electrocatalytic; Ca₃Co₄O₉

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 背景 1

1.2 电化学 1

1.3 Ca₃Co₄O₉材料的应用 2

1.3.1 Ca₃Co₄O₉在热电材料中的应用 2

1.3.2 Ca₃Co₄O₉在固体氧化物燃料电池中的应用 2

1.3.3 Ca₃Co₄O₉在电化学中的应用 2

1.4 本文的研究内容与意义 4

第二章 实验部分 5

2.1 溶胶-凝胶法 5

2.2 实验过程 5

2.3 X射线衍射技术 6

2.4 电化学测试方法 6

2.5 电化学工作站 6

2.5.1 三电极的基本概念 6

2.6 结果与讨论 7

第三章 Ca₃Co₄O₉的表征与性能测试 8

3.1 Ca₃Co₄O₉的XRD分析 8

3.2 Ca₃Co₄O₉的CV曲线、LSV曲线与塔菲尔图 8

3.3本章小结 12

第四章 结论 14

参考文献 15

致 谢 17

第一章 绪论

1.1 背景

随着当今世界各国经济的迅速增长与科技水平的快速提高，我们对能源的需求也越来越大。二十一世纪以来，因为煤炭、石油的消耗越来越大，并且这两种资源所剩量已不多。所以，我们迫切需要一种新的能源。而天然气的出现在一定程度上缓解了这个问题，天然气是比较安全的一种燃气，它不含一氧化碳，密度比空气小，如果发生泄漏，它会向上扩散，不容易积累聚齐从而形成爆炸性气体，所以它的安全性比其他燃气要高。并且，天然气燃烧时不会产生其他污染气体，对环境友好。目前，世界各国对天然气的开发利用也越来越大，这对我们日常生活也提供了巨大的便利。

请支付后下载全文，论文总字数：14032字