聚合物燃料电池的研史与开发

首先从电化学反应工程的角度对比分析了燃料电池与原电池、蓄电池在反应器结构、工作方式、特性指标等方面的不同特征和在化学电源中的地位，继而评述了聚合物燃料电池（PEMF）在国外的研究和开发近况，包括各种样机的研制，降低电堆材料（电催化剂、离子交换外双极板）成本和实现批量化生产所进行的研究工作，在评论了国内近年来PEMFC研究情况后对我国PIUFC的研究和开发提出了建议。

RuO_2-SnO_2电极的XPS研究与氧化物表面的酸碱性

研究了RuO_2-SnO_2混合金属氧化物电极,它对NaCl溶液中的析氯反应具有良好的电催化活性及选择性。采用XPS(X射线光电子光谱)研究了电极表画的组成,发现金属阳极〔DSA(Ru-Sn〕表面的钌含量和吸附氯含量均高于DSA(Ru-Ti)。采用电位滴定法研究电极表面酸碱性,测定了零电荷点(PZC)和零电荷点的移动(ΔPZC)的数值,显示了DSA(RuO_2-SnO_2)表面的酸性更强,Cl的特性吸附也更强。由此得出:混合金属氧化物电极的电催化行为与其表面组成及性质存在密切关系。

用激光衍射法研究电解气泡的大小及其分布

应用激光衍射法研究了电化学反应中析出的氢和氧气泡的大小及其分布.发现在一定电解条件下气泡的大小在较宽的范围内变化,并给出了其统计规律. 电流密度和电极材料对于较少发生聚并的氢气泡的大小及分布影响较小,对发生聚并的氧气泡影响较大.当电解液由碱性变为酸性时,氢气泡显著增大,而氧气泡急剧减小,二者的分布规律也发生根本变化.

电化学反应器中析气电极的电流分布模型及实验研究

根据质量平衡和槽电压平衡原理,提出了析气电极电流分布的数学模型.在理论分析中应用了改进的Bruggman公式和电极遮盖度系数.采用微机控制的电位测量系统和组合电极实测了电流分布规律及其影响因素.结果表明,模型计算值与实验值能良好地符合.

DSA/NaCl体系电解析出的氯气泡及其影响因素

采用激光衍射法研究了DSA/NaCl体系电解析出的氯气泡大小及其分布特点.发现在50～300mA/cm^2区间内电流密度提高,氯气泡增大;电极的取向和结构是影响气泡大小的重要因素;NaCl浓度减小时气泡减小.研究表明,对于多气泡体系,气泡的聚并与电解气泡的大小及分布有密切关系.

MH-Ni 电池内压测量及研究的新方法

报道了新近研制的一种ＭＨ－Ｎｉ电池内压测量方法及仪器。它由精密的测微传感器、电池装夹定位装置、模数转换器、微型计算机和专门开发的电池内压测量软件构成。可以实现电池内压的非破坏、非接触的在线测量，并具有精确、稳定、实用的特点。

RuO_2-SnO_2电极的XRD分析和电化学表面谱

采用Ｘ射线衍射法研究了ＲｕＯ２－ＳｎＯ２混合金属氧化物电极的相结合和晶格参数。结果表明：ＲｕＯ２和ＳｎＯ２形成了具有金红石型结构的固溶体，但与ＲｕＯ２－ＴｉＯ２电极比较，晶粒较为细小，因此涂层较致密，采用循环伏安法研究了电极的活性表面（ｑ）结果显示，ＲｕＯ２－ＳｎＯ２电极具有较小的电极外表面和较大的是极内表面，上述结果有助于说明ＲｕＯ２－ＳｎＯ２电极稳定性提高的原因。

聚合物电解质燃料电池的研究进展

综述了聚合物电解质燃料电他(PEMFC)最新的研究进展,包括离子交换膜、膜电极结构及工艺、电催化剂、水和热管理.最后,对我国的PEMFC研究提出了意见.

电化学反应器中气—液混合系有效电导率的研究

在采用多种测试技术对电解析气物理过程，充气率及电导率测试的基础上，讨论了电解析气形成的气—液混合系的特点及其有效电导率与充气率的关系，包括气泡空间分布的不均匀性，最大充气率的存在，多种ε—χ公式的对比。研究中发现，气泡大小对有效电导率的影响不容忽视，进而提出在应由Ｂｒｕｇｇｍａｎ公式时，为考虑这一因素，可引入校正因子（λ）。最后指出了区分气液混合系特征参数局部值和平均值的必要性。

析气电极的传质过程研究

采用指示离子法研究了析气电极的传质过程.在Ni/KOH体系中发现;lgδ和lgi的曲线斜率对于氢气泡为0.287,对于氧气泡则为0.583.用激光衍射法和激光多普勒法(LDA)获得的气泡大小及气泡上升速度数据检验了析气电极传质过程的流体动力模型及渗透模型.结果表明,因析气效应产生的传质强化现象的机理一般不是单一的.

电化学表面技术在太阳能热转换中的应用

评述了电化学表面技术在太阳能热转换光谱选择性涂层中的应用,包括黑铬、黑镍、黑钴电镀,铝氧化,钢铁和铜钝化等工艺及光学性质.并对涂层厚度的优化、基体的影响、膜导电性能与发射率的关系进行了探讨.

支持氯碱工业的电化学基础研究

评述与氯碱工业有关的电化学基础研究。从电催化角度研究ＤＳＡ，指出提高电极性的方向；探讨ＳＰＥ开发研究中的技术问题是膜电极制备工艺、电催化剂及水、热管理；揭示电化学反应工程中几个基本问题，即：电流及电位分布、析气效应、传质过程、数学模型方法及放大、优化方法研究。

金属阳极电催化选择性的研究

应用Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）、Ｘ衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、电化学表面谱、电位滴定法等进行了金属阳极电催化选择性的研究。并对运用“氯氧差”评述电极进行了论述及对其不能解释所有的实验结果作了分析。

析气电极的研究进展

一、工业电解(氯碱工业、电解冶金、无机及有机电合成)是电化学工程中规模最大、耗能最多的部门(在发达国家约占全国发电量的4～5％)。电解反应往往伴有气体的发生,对电槽的性能影响甚大:在体相,由于电解液中充气率的提高,有效电导率下降,导致槽压升高,能耗加大;在界面上,由于气泡在电极表面(近傍)的粘附、聚集,

质子交换膜燃料电池膜电极活化工艺及机理

通过质子交换膜燃料电池膜电极三种活化工艺即恒流自然活化、恒流强制活化和变流强制活化的对比研究得出 :强制活化 (包括恒流强制活化和变流强制活化 )优于自然活化 ;在强制活化工艺中 ,变流强制活化优于恒流强制活化 ;而且变流强制活化所用的时间相对于恒流强制活化及恒流自然活化均大大缩短 ,是一种比较好的活化方法 ;膜电极的活化过程不仅仅是一种质子交换膜的加湿过程 ,而且是一个包括电子、质子、气体和水的传输通道的建立以及电极结构的优化的复杂过程。

负载型Pt/C催化剂的制备条件对Pt晶粒尺寸的影响

The effects of impregnation and reduction conditions on the particle size of Pt and structure of Pt/C catalyst were investigated by TEM, XRD and rotating thin-layer electrode techniques. The results showed that reductants affected the particle size and crystal face of platinum in the catalyst and Pt/C catalyst prepared from BP-2000 and by using HCHO as reductant showed a good electrocatalytic activity.

采用Nafion粘结剂的PEMFC氧电极研究

研究了聚合物电解质燃料电池（PEMFC）中以Nation溶液取代PTFE乳液作粘结剂的效果．并对催化剂层内Nafion含量进行了优化，同时探讨了气体工作压力和离子交换膜的影响，实验发现：1．使用Nafion溶液后显著提高电池性能，Nafion含量为2mg·cm－2时性能技好；2．气体压力增大改善了电池位能；3．使用Nafion115膜的电池性能优于使用Nafion117膜的电池．要进一步提高电池性能，减小欧姆控制区的斜率是必要的．

碳的热处理对PEMFC氧电极性能的影响

研究了碳的热处理对 PEMFC氧电极性能的影响 ,并采用 TEM、XRD方法测定了催化剂中铂颗粒的粒径及碳材料的晶相结构 .结果表明 :碳热处理后 ,显著提高了电极的性能 ,其原因可归结于铂的颗粒效应及碳材料的催化导电效应 .

PCL 蓄电池容量恢复的研究

研究了已发生早期容量损失ＰＣＬ的铅酸蓄电池容量恢复的可行性。首先对失效蓄电池进行了正极活性物质ＰｂＯ２含量的测定，放电过程中电池端电压、正极、负极相对镉电极电势的测定，结果表明，实验所用蓄电池其失效确属早期容量损失所致。经用长时间搁置、高温搁置和高倍率充电联合、高倍率充电低倍率放电至Ｖ终为零、高倍率充电低倍率放电四种方法进行容量恢复实验。结果表明：长时间搁置、高温搁置、低倍率全放净再高倍率充电，具有较好的恢复效果，能将蓄电池容量恢复到９０％～１００％，而高倍率充低倍率放时其恢复效果不明显或极其缓慢。

直接乙醇燃料电池的研究现状及前景

以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)已日趋成熟,直接甲醇燃料电池(DMFC)的研究比较活跃,鉴于氢存储较难且甲醇有毒,人们试图开发采用来源丰富、毒性低、可再生的燃料如乙醇的燃料电池。综述了乙醇在Pt上氧化的电催化机理,直接乙醇燃料电池(DEFC)的阳极电催化剂,电解质膜及其改性,电池性能及其影响因素,并对分别采用纯氢、甲醇和乙醇作为燃料的PEMFC、DMFC和DEFC三种燃料电池进行了对比,阳极电催化剂和电解质膜的研究改进是今后DEFC的工作重点。