用于PEMFC的介孔碳担载铂氧化钨电催化剂的制备与表征

利用介孔碳作为载体,制备介孔碳担载Pt-WO3复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极.以苯为碳源,采用气相沉积法复制介孔SiO2Al-SBA-15模板结构合成石墨化介孔碳Cg,采用浸渍法制备无定形介孔碳CMK-3.通过分步沉积,将Pt和WO3担载到介孔碳载体上,采用比表面分析(BET)、X线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安法以及单电池极化性能测试对介孔碳担载的复合催化剂进行表征.结果表明:介孔碳作为催化剂载体,其孔道结构有助于催化剂的均匀分散,从而提高催化剂的电催化剂活性.由于石墨化介孔碳的导电性能高于无定形介孔碳,因此Pt-WO3/Cg比Pt-WO3/CMK-3具有更好的电极催化活性.

质子交换膜燃料电池阴极催化剂用WO_3的制备与性能

利用HCl沉淀法制备WO3，并将其制备成Pt／WO3／C复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阴极．X射线衍射测试结果表明，制备的WO3结晶度较好，无杂相存在，Pt／WO3／C复合催化剂中WO3晶粒为50—75nm，Pt晶粒为110-202nm；循环伏安曲线和单电池极化性能测试结果表明，当m（WO3）：m（C）=3：1时，复合催化剂Pt／WO3／C的催化性能最好，最大电流密度为50mA／cm^2，最大功率密度为90mW／cm^2；添加WO3在一定程度上增强了Pt／C催化剂的催化性能．

SOFC梯度功能PEN部件的等离子熔射数字化制造

将功能梯度材料、快速原型制造、等离子熔射与机器人数字化成形技术相结合,多层连续熔射快速制造平板和瓦楞式固体氧化物燃料电池(SOFC)的三合一电极(PEN)部件.采用自主研发的梯度功能送粉设备,通过系统的工艺试验,探讨并研究了阳极、电解质与阴极层间连续梯度变化规律,以及阳极与阴极的多孔性特征;利用电子探针和能谱分析等检测手段分析了PEN部件材料成分的梯度变化情况.结果表明:采用本方法能够获得SOFC的PEN部件所需的成分与组织呈连续梯度变化,阳极与阴极孔隙率高的梯度功能涂层.

全钒液流电池充电／放电过程模型

建立全钒液流电池充电/放电过程模型,描述钒离子在离子传导膜中渗透产生的自放电现象对电池过程影响,反映电解液中不同价态钒离子浓度随时间变化规律,以及电池开路电压、端电压的时间依存性。通过与实验结果对比,数值模拟与实验结果保持良好一致性,验证所发展的数学模型的有效性。利用数值模拟再现实验结果,研究了充放电电流与电池容量的关系。结果表明:电池容量随电流的变化存在峰值。所建立的全钒液流电池过程模型,为液流电池储能系统的设计和操作提供依据。

燃料电池用聚乙烯基质子交换膜研究进展

简介了燃料电池的重要性及质子交换膜在燃料电池中的核心地位。简述了目前燃料电池用质子交换膜研究中,设计具有成本低、加工性好、燃料选择性好等优点的质子交换膜替代全氟磺酸膜的发展趋势,分析了聚乙烯基质子交换膜的优势,介绍了近年来聚乙烯基质子交换膜的制备方法和基本性能,指出可通过聚乙烯与磺化聚合物共混、设计合成磺化聚乙烯以及聚乙烯-磺化聚合物接枝共聚物等3种方法制备聚乙烯基质子交换膜。最后提出设计合成具有电导率高、燃料阻隔性好、成本低、加工性好、温度和湿度稳定性好的不同结构的聚乙烯基质子交换膜以及开发其高效合成方法是未来的重点研发方向。

微生物燃料电池构型研究进展

微生物燃料电池(MFC)是利用微生物氧化分解有机物产生电能的一种装置。反应器构型是影响MFC产电性能的关键因素之一。针对近年来MFC反应器构型的最新研究进展进行评述,并分别从双室MFC、单室MFC和MFC电池组三方面介绍了不同构型对产电性能的提升效果,提出了当前主流MFC构型设计的构建思路。指出了增加传质效率、提升产电菌的可附着面积、降低电池内阻等是构型改进的重点思路,并总结了具体方法,为高性能MFC反应器构型的构建提供参考。