刘国阳
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张亚婷
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蔡江涛
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张晓欠
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邱介山
新型炭材料
直接碳燃料电池( DCFC)具有能量转化效率高、污染低、燃料来源广等优点，是缓解能源危机和环境污染的一种有效途径，其性能与所使用的燃料密切相关。本文介绍DCFC的发展历史、研究现状及发展动态，评述了煤、焦炭、活性炭、石墨等含碳物质作为DCFC燃料的优缺点，分析讨论了碳燃料的晶体结构缺陷、表面含氧官能团对阳极电化学反应的促进作用，以及碳燃料的电解质润湿能力、孔隙结构、电导率、粒径大小对阳极电化学反应的质量传递与电荷传递的相互关系；探讨了阳极催化剂促进阳极反应并提高电池性能的机制；简要讨论了DCFC碳燃料的未来发展趋势。
关键词:
直接碳燃料电池
,
燃料
,
煤
,
发展趋势
张亚婷
,
李景凯
,
刘国阳
,
蔡江涛
,
周安宁
,
邱介山
新型炭材料
以纯化的太西无烟煤粉为原料,采用催化石墨化及改良Hummers氧化技术制备煤基氧化石墨烯前驱体,将该前驱体与MnO2进行原位复合并利用等离子体技术还原制备MnO2/煤基石墨烯纳米复合材料。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等技术对煤基石墨烯及其复合材料进行表征,采用循环伏安法及恒流充放电法测试MnO2/煤基石墨烯纳米复合材料的电化学性能。结果表明,与煤基石墨烯相比,MnO2/煤基石墨烯纳米复合材料的比电容有显著提升,在1 A/g电流密度下可达281.8 F/g,是煤基石墨烯比电容的3.48倍。
关键词:
太西煤
,
煤基石墨烯
,
电化学性能
,
纳米复合材料
