钙钛矿型La1-xCaxCoO3纳米孔材料在Al-H2O2半燃料电池中的应用

doi:10.3866/PKU.WHXB201111293

物理化学学报 >> 2012, Vol. 28 >> Issue (02): 355-360.doi: 10.3866/PKU.WHXB201111293

钙钛矿型La_1-xCa_xCoO₃纳米孔材料在Al-H₂O₂半燃料电池中的应用

庄树新¹, 刘素琴¹, 张金宝¹, 涂飞跃¹, 黄红霞², 黄可龙¹, 李艳华¹

1. 中南大学化学化工学院, 长沙 410083;
2. 桂林科技大学化学与生物工程学院, 广西桂林 541004

收稿日期:2011-09-06 修回日期:2011-11-23 发布日期:2012-01-11
通讯作者: 刘素琴 E-mail:zsxtonny@yahoo.com.cn
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863)(2008AA031205)和中南大学博士创新基金(1343-74334000005)资助项目

Application of Nanoporous Perovskite La_1-xCa_xCoO₃ in an Al-H₂O₂ Semi Fuel Cell

ZHUANG Shu-Xin¹, LIU Su-Qin¹, ZHANG Jin-Bao¹, TU Fei-Yue¹, HUANG Hong-Xia², HUANG Ke-Long¹, LI Yan-Hua¹

1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, P. R. China;
2. College of Chemistry and Bioengineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi Province, P. R. China

Received:2011-09-06 Revised:2011-11-23 Published:2012-01-11
Contact: LIU Su-Qin E-mail:zsxtonny@yahoo.com.cn
Supported by:
The project was supported by the National High-Tech Research and Development Program of China (863) (2008AA031205) and Graduate Degree Thesis Innovation Foundation of Central South University, China (1343-74334000005).

摘要/Abstract

摘要： 通过改进的无定形柠檬酸前驱体法制备钙钛矿型La_1-xCa_xCoO₃ (x=0.2, 0.4, 0.5)系列化合物. 使用循环伏安法和恒电流测试La_1-xCa_xCoO₃系列化合物对于过氧化氢的电催化还原性能. 同时也检测了La_1-xCa_xCoO₃化合物中La 与Ca的摩尔比及煅烧温度对其催化性能的影响. 在La_1-xCa_xCoO₃系列化合物中, 650 °C煅烧的La_0.6Ca_0.4CoO₃展现出最佳的催化活性. 在含有0.4 mol·dm^-3 H₂O₂的3.0 mol·dm^-3 KOH水溶液中, 使用这种材料作为铝-H₂O₂半燃料电池的阴极催化剂, 在150 mA·cm^-2电流密度下该电池的电压为1.34 V, 能量密度为201 mW·cm^-2.

关键词: 铝半燃料电池, 钙钛矿, 过氧化氢电还原, 碱性介质

Abstract: Perovskite-type series of compounds La_1-xCa_xCoO₃ (x=0.2, 0.4, 0.5) were synthesized by a modified amorphous citrate precursor method. Their catalytic activities for hydrogen peroxide electroreduction in 3.0 mol·dm^-3 KOH at room temperature were evaluated by cyclic voltammetry and galvanostatic measurements. The influences of annealing temperature and the molar ratio of La to Ca of La_1-xCa_xCoO₃ on catalytic performance were investigated. Among the series of compounds, La_0.6Ca_0.4CoO₃ calcined at 650 °C exhibited the highest catalytic activity. An aluminum-hydrogen peroxide semi fuel cell using La_0.6Ca_0.4CoO₃ as cathode catalyst achieved a peak power density of 201 mW·cm^-2 at 150 mA·cm^-2 and 1.34 V running in 0.4 mol·dm^-3 H₂O₂.

Key words: Aluminium semi fuel cell, Perovskite, Hydrogen peroxide electroreduction, Alkaline medium

庄树新, 刘素琴, 张金宝, 涂飞跃, 黄红霞, 黄可龙, 李艳华. 钙钛矿型La_1-xCa_xCoO₃纳米孔材料在Al-H₂O₂半燃料电池中的应用[J]. 物理化学学报, 2012, 28(02), 355-360. doi: 10.3866/PKU.WHXB201111293

ZHUANG Shu-Xin, LIU Su-Qin, ZHANG Jin-Bao, TU Fei-Yue, HUANG Hong-Xia, HUANG Ke-Long, LI Yan-Hua. Application of Nanoporous Perovskite La_1-xCa_xCoO₃ in an Al-H₂O₂ Semi Fuel Cell[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28(02), 355-360. doi: 10.3866/PKU.WHXB201111293

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201111293

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2012/V28/I02/355

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钙钛矿型La_1-xCa_xCoO₃纳米孔材料在Al-H₂O₂半燃料电池中的应用

Application of Nanoporous Perovskite La_1-xCa_xCoO₃ in an Al-H₂O₂ Semi Fuel Cell

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