[发明专利]一种PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/电极构建麦芽糖燃料电池的方法

说明书

一种PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/电极构建麦芽糖燃料电池的方法，属于燃料电池领域。本发明以PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/纸电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成三电极系统，将该三电极系统置于麦芽糖溶液和支持电解质中，设置电位为‑0.2～1.3V，记录浓度为1mmol/L、3mmol/L、4mmol/L、5mmol/L麦芽糖的循环伏安曲线，并利用标准曲线法对电极电催化氧化麦芽糖溶液的控制过程进行分析。本发明利用纸良好的柔韧性并结合银纳米线石墨烯良好的导电性，制得一种对麦芽糖具有高灵敏度的电极，且该电极在麦芽糖为基液时，催化效果好、灵敏度高、选择性好、结构稳定等优点，本燃料电池可用于制作随身充电宝，可用于发电厂及电动汽车等领域。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，具体涉及一种PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/电极构建麦芽糖燃料电池的方法。

背景技术

燃料电池是一种能量转化装置,它是按电化学原理,即原电池工作原理,等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。燃料电池主要由四部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。燃料气在阳极上放出电子,电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上,与燃料气反应,构成回路,产生电流。同时,由于本身的电化学反应以及电池的内阻,燃料电池还会产生一定的热量。电池的阴、阳两极除传导电子外,也作为氧化还原反应的催化剂。当燃料为碳氢化合物时,阳极要求有更高的催化活性。阴、阳两极通常为多孔结构,以便于反应气体的通入和产物排出。电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。为阻挡两种气体混合导致电池内短路,电解质通常为致密结构。

燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上,它的发电效率可达到85％～90％,但由于工作时各种极化的限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40％～60％。若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80％以上。但是化学染料电池存在一定危险，且电解液不易降解，对环境存在一定影响。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/电极构建麦芽糖燃料电池的方法，该方法以麦芽糖溶液为电解液构建糖燃料电池，具有使用安全且对环境友好的优点。

本发明以PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/纸电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成三电极系统，将该三电极系统置于麦芽糖溶液和支持电解质中，设置电位为-0.2～1.3V，记录浓度为1mmol/L、3mmol/L、4mmol/L、5mmol/L麦芽糖的循环伏安曲线，并利用标准曲线法对电极电催化氧化麦芽糖溶液的控制过程进行分析。

进一步地，所述支持电解质为1mol/LKOH，pH为14。

进一步地，所述PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/纸电极包括：纸为基底，银纳米线为导电层，氧化石墨烯/纳米镍钯颗粒为电化学沉积层，所述纳氧化石墨烯/米钯-镍颗粒沉积在纸上。

有益效果：

本发明涉及的纸电极对于普通ITO电极相比有良好的柔韧性，石墨烯与银纳米线结合制成电极，能更好的体现出银纳米线的导电性与耐曲挠性。由于银纳米线的高表面积从而能够沉积更多的Ni离子与Pd离子，在催化麦芽糖时扩大了其对麦芽糖的接触面积，从而使其电流增大，电流的输出功率也增大，使得该电极对麦芽糖具有高灵敏度。且以麦芽糖为基准溶液时，可以展现其良好的催化性能及高选择性。且PdNPs/NiNPs/GO/AgNWs/纸电极制备方式简单快捷，成本低廉。

本发明利用纸良好的柔韧性并结合银纳米线石墨烯良好的导电性，制得一种对麦芽糖具有高灵敏度的电极，且该电极在麦芽糖为基液时，催化效果好、灵敏度高、选择性好、结构稳定等优点，本燃料电池可用于制作随身充电宝，可用于发电厂及电动汽车等领域。

附图说明