黄守国
,
夏长荣
,
孟广耀
材料研究学报
用草酸盐共沉淀法制备了Y$_{0.25}$Bi$_{0.75}$O$_{1.5}$(YSB),
用X--ray衍射方法考察了其成相温度, 用交流阻抗法测试了其电导率. 与Ag复合制成复合阴极,
研究了烧结温度对复合阴极微结构的影响. 同时以Sm$_{0.2}$Ce$_{0.8}$O$_{1.9}$(SDC)为电解质,
用交流阻抗法研究YSB含量对复合阴极界面阻抗的影响. 用草酸盐共沉淀制备的YSB粉,
其电导率比SDC大得多. Ag--YSB复合阴极疏松多孔, Ag--YSB与SDC的界面结合良好,
形成了足够多的三相界面, 降低了界面极化电阻. YSB有一个最佳添加量,
电阻最小, 即电极界面性能最高. YSB的过量添加损坏Ag相的连续性,
降低氧的还原转化速度, 使界面的电阻增大.
关键词:
无机非金属材料
,
fuel cells
,
composite cathode
,
oxalate coprecipitation method
陈惠
,
刘洪波
,
夏笑虹
,
杨丽
,
何月德
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201503.008
双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,石墨与聚合物的复合材料双极板是目前研究的重要方向.采用模压热固化二步法,以酚醛树脂为粘结剂、天然鳞片石墨为导电骨料、炭黑为添加剂制备了质子交换膜燃料电池用复合材料双极板.系统研究了不同种类石墨对石墨/酚醛树脂复合材料电性能和抗弯强度的影响.结果表明:以天然鳞片石墨为导电原料时,所制备的石墨/酚醛树脂双极板的性能最好;添加导电炭黑能有效提高石墨/酚醛树脂复合材料的电导率;在复合材料制备中加入4wt％的碳纤维,碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的抗弯强度提高了29％;碳纤维表面液相氧化处理能有效提高纤维与基体间的结合强度,随着处理时间的延长与处理温度的升高,碳纤维-石墨/酚醛树脂复合材料的电导率和抗弯强度都有很大程度的提高;最终固化温度主要影响酚醛树脂的交联程度,随着最终固化温度的升高,酚醛树脂的交联程度增加,电导率增大,但抗弯强度有一定程度减小.
关键词:
燃料电池
,
双极板
,
复合材料
,
天然石墨
,
聚合物
,
电导率
,
抗弯强度
李磊
,
易清风
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.01.014
以硝酸银、聚乙二醇、水合肼、EDTA为原料,采用水热法制备了3种新型钛基银电极(Ag/Ti-N_2H_4,Ag/Ti-PEG,Ag/Ti-PEG-EDTA).扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)表明,银颗粒在基体钛表面形成了稳定的沉积层,3种电极的表面呈现不同的结构特征,Ag/Ti-N_2H_4电极上形成了直径1 μm银颗粒,Ag/Ti-PEG电极上形成了直径400～600 nm银球形颗粒,Ag/Ti-PEG-EDTA电极上的银金属球形颗粒粒径最小,约为200-300nm,并且分布均匀、相互连接形成空间网状结构.在1 mol·L~(-1)NaOH溶液中,利用循环伏安法研究了这3种电极对肼氧化的电催化活性.结果表明,3种电极对肼都具有催化氧化作用,与多晶银电极相比(-0.35 V),肼在这3种电极上的电化学氧化起始电位更低,Ag/Ti-PEG-EDTA和Ag/Ti-N_2H_4电极为-0.6V,Ag/Ti-PEG电极为-0.7 V.在加入的肼为20 mmol·L~(-1),在电位为-0.36 V处,多晶银、Ag/Ti-N_2H_4,Ag/Ti-PEG和Ag/Ti-PEG-EDTA电极对肼氧化的阳极电流密度分别为2.5,33,42和51 mA·cm~(-2).相比而言,Ag/Ti-PEG-EDTA和Ag/Ti-PEG电极对肼氧化的电活性最为优异,有望作为水合肼燃料电池的阳极材料.
关键词:
银
,
电催化剂
,
水合肼氧化
,
电化学氧化
,
燃料电池
陈四国
,
薛云
,
张文贵
,
李莉
,
丁炜
,
齐学强
,
魏子栋
表面技术
目的：制备一种具有高稳定性和高催化活性的Pt/C@PANI“核/壳”结构催化剂。方法利用原位化学氧化聚合法制备聚苯胺修饰Pt/C@PANI“核/壳”结构催化剂,采用循环伏安加速寿命实验,结合电化学活性表面积、氧还原活性、X-射线光电子能谱和透射电镜,考察所制备催化剂的活性和稳定性,通过密度泛函理论探究PANI增强Pt/C催化剂活性和稳定性的量子化学本质原因。结果电化学测试表明,Pt/C@PANI催化剂的催化活性与聚苯胺包覆层含量和厚度密切相关,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有最好的催化活性,其质量比活性和比表面比活性分别为商业化Pt/C催化剂的1.6和1.8倍。加速寿命实验表明,Pt/C@PANI(30%)催化剂具有很好的稳定性,经过1500圈CV扫描后,其电化学活性表面积仅下降了30%,而商业化Pt/C催化剂降低了83%。理论计算表明,PANI将电子转移给载体C,导致自身空穴增加,PANI部分氧化,导电性增强；PANI的存在使Pt/C@PANI体系的HOMO能级升高,减小了与氧气分子LUMO能级的差异,有利于电子从催化剂HOMO转移到氧分子的LUMO轨道,使得氧容易得到电子；PANI吸附后,Pt原子d带中心显著降低,利于中间物种的脱附,催化活性更高。结论 PANI包覆层抑制了Pt纳米粒子在载体表面的迁移、团聚长大和溶解/再沉积,有效地解决了Pt/C催化剂的Ostwald肿大,催化剂的活性和稳定性得到显著提升。
关键词:
燃料电池
,
氧还原反应
,
电催化剂
,
稳定性
,
聚苯胺
林陈晓
,
张秋根
,
朱爱梅
,
刘庆林
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.018
燃料电池具有能量密度大、转化率高、操作温度低、环境友好等优点,有望成为新能源技术中最具应用前景的绿色能源之一.燃料电池用阴离子交换膜具有分隔燃料与氧化剂并传导OH的功能,是碱性燃料电池的关键部件.阴离子交换膜在近几十年迅速发展,但仍处于初始阶段,普遍存在离子电导率低的问题.本文总结了影响阴离子交换膜离子电导率的因素,重点介绍优化离子电导率的结构调控,分析了微相分离结构与离子电导率的关系,最后提出在研究过程出现的问题.
关键词:
燃料电池
,
阴离子交换膜
,
结构
,
性能
苗政
,
何雅玲
,
李相霖
,
邹金强
工程热物理学报
本文建立了直接甲醇燃料电池的两相、非等温模型.采用多孔介质中的经典多相流动模型来计算电池内与电化学反应相耦合的传质、传热问题;模型中考虑了水的汽化凝结过程和甲醇窜流对电池性能的影响.计算结果表明电池内温度分布不均匀,温度最高点出现在阴极催化层;阳极甲醇浓度分布不均匀是造成阳极催化层内局部反应速率不均匀分布的主要原因,而阴极催化层局部反应速率主要依赖于阴极过电势的分布;大的流场板开口比条件下电池整体均匀性较好,性能得到提高.
关键词:
燃料电池
,
甲醇窜流
,
两相
,
非等温
雷新有
,
左国防
,
张建斌
,
李志锋
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.023
石墨烯具有良好的电子传导性、巨大的表面积、稳定的化学和机械稳定性等,在分子氧催化还原(ORR)反应中可以有效地改进催化剂的催化活性,是过渡金属大环催化剂新的基底材料.对石墨烯支持的非贵金属氮杂环复合材料在ORR催化反应中的应用以及影响催化O2活性的因素进行了讨论.重点讨论了卟啉和酞菁中心金属核,Co和Fe,以及卟啉和酞菁作为N的前驱体对ORR电催化活性的影响,并展望了非贵金属氧还原催化剂在燃料电池中的研究发展方向.
关键词:
石墨烯
,
金属卟啉
,
金属酞菁
,
纳米复合材料
,
ORR
,
燃料电池
高卫强
,
夏立超
,
王成国
,
吴宏
,
郭少云
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.11.007
以天然鳞片石墨为导电填料,乙烯基酯树脂为粘接剂,通过模压成型制备了乙烯基树脂/石墨复合材料用于研究填料粒径及粒径分布对其性能的影响.通过振磨法自制了不同粒径的小尺寸石墨,研究导电填料级配时不同粒径配比及小尺寸石墨含量对复合材料导电性能和弯曲性能的影响.研究发现,石墨粒径越大,复合材料的电导率越高,但其弯曲强度越低;级配粒径比(d/D)为0.215,且小尺寸石墨含量占总量的质量百分数为5％时,制得的乙烯基酯树脂/石墨复合材料的综合性能最好.
关键词:
燃料电池
,
双极板
,
复合材料
,
颗粒级配
,
电导率
,
弯曲强度
李洪义
,
王菲
,
祖冠男
,
王金淑
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.03.07
二氧化钛由于具有化学稳定性高、禁带宽、无毒、来源丰富及价格低廉等优势,在环境治理、新能源开发以及生物组织工程研究等领域具有广泛的应用前景.其中二氧化钛的微观形貌控制是影响其性能的重要因素之一,采用阳极氧化法制备得到的二氧化钛纳米管阵列具有高度有序的定向排列结构,活性位点多,比表面积大,在染料敏化太阳能电池、贵金属催化剂载体以及种植体表面改性等领域具有巨大的应用前景.对二氧化钛纳米管阵列的制备工艺以及二氧化钛纳米管阵列在染料敏化太阳能电池、贵金属催化剂载体以及种植体表面改性的应用等方面进行介绍,并结合本课题组以及国内外同行的研究成果,对二氧化钛纳米管阵列未来在上述应用领域的发展前景进行展望.
关键词:
阳极氧化
,
二氧化钛纳米管
,
染料敏化太阳能电池
,
燃料电池
,
种植体
