低温燃料电池非铂催化剂研究进展

简要综述了近年来低温燃料电池阳极和阴极催化剂的研究进展.阳极催化剂主要介绍了金属碳化物、Pd合金以及钙钛矿型氧化物三种,讨论了阳极催化剂对燃料氧化过程的催化活性和抗CO中毒能力;阴极催化剂则重点介绍了过渡金属大环化合物、氮化物以及氧化物,并较详细地阐述了过渡金属大环化合物的反应活性中心、金属-载体相互作用以及化合物制备条件.由于阴极非铂催化剂存在制备过程较复杂、中间产物过氧化物易破坏催化剂结构等问题,仍需探索新型的非铂催化剂.

电解水析氢非铂催化剂的设计与发展

氢能作为一种清洁、高能、无二次污染的"绿色能源",被认为是后石油时代解决能源危机和环境危机的理想能源之一。其中电解水析氢技术因反应高效、易控、无污染等特点而逐渐成为研究热点。目前析氢性能最好的催化剂依然是Pt基催化剂。然而Pt储量少、价格贵,无法满足大规模氢气生产的现实需求。因此,如何进一步提高现有非Pt催化剂的析氢性能或开发廉价高效的新型催化剂是实现电解水析氢规模化生产的关键。结合本课题组在电解水方面的研究工作,综述近几年非Pt析氢催化剂的研究新进展,重点介绍新型过渡金属化合物催化材料的结构设计与调控对析氢性能的影响,并对电解水析氢催化剂面临的挑战及发展方向进行展望。

直接甲醇燃料电池阳极非铂催化剂的研究进展

介绍了直接甲醇燃料电池(DMFC)的特点及其阳极催化剂存在的主要问题。综述了DMFC阳极非铂催化剂的研究进展及非铂催化剂对甲醇氧化的催化活性和抗CO等中间物毒化能力等性能,提出了DMFC阳极非铂催化剂存在的问题以及发展趋势。

质子交换膜燃料电池基于非铂催化剂的膜电极制备与性能研究

质子交换膜燃料电池具有能量转换效率高、无污染的特点,被认为是最具前景的新能源技术。目前使用非铂催化剂替代Pt催化剂是质子交换膜燃料电池研究中的焦点。文章阐述了使用具有金属有机框架结构(MOF)的Fe/N/C催化剂制备膜电极的方法,对膜电极催化层进行了微观结构的表征。然后从催化剂载量、浆料的I/C比以及膜电极的涂布方式3个角度研究了影响非铂催化剂性能的关键因素。

碳载体预处理对燃料电池Co-N/C非铂催化剂氧还原性能的影响

钴(Co)基氧还原催化剂以价格低、储量高、易获得等优势成为代替铂基氧还原催化剂重要选择之一。本工作先对科琴黑进行硝酸酸化预处理,与四水合乙酸钴混合后在氨气气氛下800℃热解制备出Co-N/C氧还原催化剂。由红外光谱测试、联碱中和滴定与比表面积测定可知,经硝酸酸化预处理后,科琴黑表面含氧官能团数量增多,科琴黑孔径不变,中孔比例增加。XRD和TEM测试表明科琴黑和四水合乙酸钴经氨气热处理后,生成了分散均匀无团聚的Co_(5.47)-N/C催化剂。电化学测试表明载体经预处理后,制备的Co-N/C催化剂的氧还原反应(ORR)的电催化性能更好,在碱性条件下电流密度达到了预处理前的4.2倍,在催化动力学中属于四电子转移。

对非铂催化剂使氨氧化的实验探索

探索了非铂催化剂使氨氧化的途径 ,并探索了氨水对实验效果 ,还比较了几种催化剂的活性 ,得到了初步的结论。

质子交换膜燃料电池非铂电催化剂研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)目前主要催化剂为贵金属Pt基催化剂。然而,Pt价格高、储量低等问题严重阻碍了PEMFCs的商业化进程。发展低成本、高性能的氧还原催化剂是解决铂资源短缺、降低燃料电池成本、实现燃料电池商业化的关键。结合本课题组的研究工作,综述了最近几年非铂催化剂在燃料电池阴极氧还原方面的研究进展,着重探讨了新型氮掺杂碳基纳米材料的设计与制备,并概述了非铂催化剂面临的困难以及未来发展方向。

一种质子交换膜燃料电池非铂电催化剂的研究

研究了酞菁铁FePc／C用于质子交换膜燃料电池催化剂的制备和性能，研究表明FePc／C是一种性能优异的催化剂。

非铂、低铂燃料电池催化剂的研究进展

燃料电池的性能好坏、寿命长短以及成本高低都受到催化剂这一关键材料的制约,近年来人们除了在提高催化剂活性方面做了大量工作以外,在降低催化剂成本方面也做了大量研究推进工作。介绍了燃料电池非铂、低铂催化剂主要体系在低温燃料电池的最新研究进展,提出了燃料电池催化剂面临的挑战。

低温燃料电池阳极非铂电催化剂研究进展

介绍了低温燃料电池的特点及其阳极铂基催化剂目前存在的主要问题,综述了低温燃料电池阳极非铂催化剂的研究概况,着重介绍了在提高非铂催化剂的电催化活性和抗CO中毒能力等方面的研究进展。

非铂催化剂的直接硼氢化钠燃料电池技术研究

燃料电池是一种能量密度和能量转换效率较高、无污染、易维护的能量转换装置，其发电技术被称之为继火力发电、水电和核电之后的第四代发电技术。目前，燃料电池已进入产业化的试用阶段，其中较接近商品化的是质子交换膜燃料电池（PEMFC），但是PEMFC普及应用中有一个根本问题尚未得到解决，即需要用贵金属铂作为催化剂。

直接甲醇燃料电池非铂基催化剂研究进展

目前直接甲醇燃料电池(DMFC)常以铂基材料作为甲醇氧化反应和氧还原反应的催化剂,由于铂储量低、成本高等原因,开展非铂基催化剂的研究显得尤为重要。综述了近年来DMFC阳极和阴极非铂基催化剂的研究进展,介绍了DMFC催化剂使用的载体,并对未来DMFC的发展趋势进行了展望。

非铂燃料电池催化剂研究进展

燃料电池是利用氢能的理想途径,但燃料电池对于铂催化剂的依赖限制了其发展。该文综述了近年来非铂燃料电池催化剂的研究进展。对于质子交换膜燃料电池,因为阳极需铂量低,相关研究主要集中在阴极催化剂上。对于碱性膜燃料电池,一些非贵金属催化剂在阴极展现出较高的活性,但阳极侧动力学缓慢,因此非铂催化剂的研究在两极均有开展。最后,对非铂燃料电池催化剂当前的研究重点和未来的发展方向进行总结和展望,旨在为非铂燃料电池催化剂的研究和长远发展提供指导和参考。

新型氮掺杂碳基非金属催化剂的制备及其氧还原性能

以三聚氰胺和聚苯胺为前驱体,在Ar气氛保护下采用高温碳化的方法制备了一种新型的用于燃料电池阴极氧还原反应的氮掺杂碳基非金属电催化剂.考察了前驱体组成、碳化温度等因素对催化剂性能的影响,并利用XRD、TEM、DSC-TGA、Raman光谱及FT-IR等对催化剂进行了表征.结果表明:最佳的碳化温度为900℃;采用两次热处理和一次酸处理的过程有利于提高催化剂的活性;该催化剂在0.1 mol/L的HClO4电解液中具有良好的电化学活性和稳定性,10000圈循环伏安扫描后,催化剂的电化学活性不但没有衰减反而有所增强,其氧还原反应的半波电位达到0.42 V(vs.Ag/AgCl),极限扩散电流则几乎与目前最先进的Pt/C催化剂等同;Koutecky-Levich方程分析表明,催化剂氧还原反应按四电子机理进行.

PtCo-N/C低铂催化剂的制备及性能研究

以硝酸酸化24 h后的科琴黑与四水合乙酸钴混合,在氨气气氛下经过不同温度的热解,制备出Co-N/C氧还原催化剂。XRD分析显示:科琴黑和四水合乙酸钴经氨气热处理后,生成了Co_(5.47)N。在800℃热解后,Co-N/C催化剂的氧还原反应(ORR)的电催化性能最好,在酸性和碱性电解质中,ORR的初始电位分别为0.87和0.91 V,峰电流密度分别为0.63和0.41 mA/cm^(2),半波电位分别为0.48和0.85 V。制备的PtCo-N/C催化剂分散均匀,催化剂粒径平均为2.59 nm。在酸性和碱性电解质溶液中,ORR的初始电位分别为0.97和0.96 V,峰电流密度分别对应0.44和0.45 mA/cm^(2),计算得到的ECSA分别为90.05和95.11 m^(2)/g,半波电位分别为0.62和0.85V,具有良好的ORR电催化性能。

质子交换膜燃料电池催化剂研究进展

电催化剂的研究对降低质子交换膜燃料电池（PEMFC）的成本以及提高电池性能具有重要意义。质子交换膜燃料电池催化剂的研究主要是围绕铂系金属为主的贵金属催化剂展开，同时研究降低贵金属催化剂用量。寻找廉价催化剂，提高电催化活性。对电催化剂研究现状进行了综述，并根据目前的研究现状，展望了催化剂的发展趋势。

PEMFC电催化剂研究进展

介绍了质子交换膜燃料电池用电催化剂的研究进展。论述了Pt-Ru、Pt-Sn、Pt-W、Pt-Mo等阳极催化剂以及Pt-Fe、Pt-Co、Pt-Cr等阴极催化剂的制备方法、催化机理和性能;介绍了无铂大环螯合物和过渡金属复合氧化物等非铂系催化剂和碳纳米管等新型载体催化剂的研究进展,提出了PEMFC用催化剂的研究方向。

直接甲醇燃料电池电催化剂的研究及进展

从铂系和非铂系两个方面综述了近年来直接甲醇燃料电池电催化剂的研究及进展。

直接甲醇燃料电池阳极抗CO催化剂的研究进展

从二元和多元铂基合金电催化剂以及非贵金属催化剂等方面,综述了近年来直接甲醇燃料电池阳极抗CO电催化剂的研究工作。同时还探讨了甲醇的电催化反应机理,为进一步发展新型阳极电催化剂提供了新方向。