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Al-H202半燃料电池具有能量密度高、放电电压稳定、结构简单、存储寿命长、使用安全、无生态污染以及机械充电时间短等特点,由于以液态H2O2为氧化剂,因而可以工作在水下及太空等无氧环境。本论文制备了铁的卟啉类Fe-N-C、钙钛矿型La1-xSrxMnO3、以及尖晶石型的Co3O4和NiCo2O4等非贵金属催化剂,通过XRD、SEM、TEM、TG-DTA等手段进行了表征,用循环伏安和计时电流等方法研究了其催化H2O2电还原的性能。并分别以上述催化剂为阴极,以Al为阳极,组装了 Al-H2O2半燃料电池,研究了影响电池性能的因素。通过含氮的金属辅助聚合作用制备了铁的卟啉类Fe-N-C催化剂,研究了不同炭处理方法、Fe含量、氮源、焙烧次数对电极催化H2O2电还原性能的影响。其较的佳制备工艺为:炭载体为2 mol.L-1HCl处理过的炭、Fe含量为0.2%、氮源为对硝基苯胺、焙烧次数为一次。在H2O2浓度为0.6 mol·L-1 KOH浓度为3 mol·L-1的条件下,当电极电势为-0.4 V时,电流密度达到79.0 mA·cm-2,电极催化性能最好。以Fe-N-C为阴极的Al-H2O2半燃料电池的开路电压为1.29 V,最大功率密度为51.4mW·cm-2。以壳聚糖为胶凝剂,利用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型La1-xSrxMnO3(x = 0.2,0.4,0.6,0.8)催化剂。当x=0.6时,在3mol.L-1KOH溶液中,电极电催化还原H2O2的活性最高。当电极电势为-0.4V时,电流密度达到160.9mA·cm-2。以La0.4Sr0.6MnO3催化剂为阴极的A1-H202半燃料电池,电池的开路电压为1.41 V,最大功率密度为87.6 mW·cm-2。利用在液相溶液中直接生长法制备了尖晶石型Co3O4和NiCo2O4纳米线催化剂,研究了其催化H202电还原的性能。利用Co3O4和NiCo2O4纳米线电极为阴极,组装和测试了Al-H2O2半燃料电池。结果表明,NiCo2O4纳米线为阴极的电池性能较佳,当阴极电解液为3mol·L-1KOH+0.4mol·L-1 H2O2,阳极电解液为3mol·KOH,电解液流速为80 ml·min-1,温度为57℃时,在电流密度为172.0 mA·cm-2,电池峰值功率达到120.0mW·cm-2。