新型碳材料作为直接醇类燃料电池催化剂载体的评述

电催化反应过程涉及固、液、气传输以及电子和质子传导,为确保反应的顺利进行和提高催化剂中贵金属的利用率及延长催化剂的寿命,理想的电催化剂载体必须同时具备高比表面积、导电性好、合适的孔结构、耐腐蚀以及合适的表面基团等.为此,碳载体的改性工作受到关注,常用的方法是通过酸、碱、氧化和高分子等手段改变载体的结构和表面性质,以期接近理想电催化剂载体的要求;同时在开发新型碳载体方面做了更大量的工作.本文简要评述了商品炭载体如碳黑Vulcan XC-72R以及其它的乙炔黑、黑珍珠-2000、Printex XE-2和Ketjen Black EC等碳材料在直接醇燃料电池中的应用,但对纳米碳纤维、碳纳米管、有序多孔碳、中间相碳小球、碳纳米角、碳纳米卷和碳气凝胶等新型碳载体则进行了较全面的评述.与商品碳载体相比,新型碳载体在一定程度上都表现出比XC-72R更优的性能,这主要是因为新型碳材料具有特殊的结构、更高的结晶性能(导电性)和更好的传质能力.

金属双极板在模拟直接甲醇碱性燃料电池环境中的电化学行为

直接甲醇碱性燃料电池(DMAFC)由于采用了碱性电解质膜,许多在酸性介质中无法使用的非铂金属成为可选的催化剂已经引起了大家的普遍关注。双极板,特别是金属双极板作为DMAFC中一个关键材料对电池的输出性能起着重要的作用,其腐蚀性的大小决定了燃料电池的使用寿命长短。迄今为止,金属双极板在DMAFC中的研究国内外少见报道。本文对比研究了不锈钢316L和石墨作为双极板在模拟DMAFC中的电化学性能。动电位和电化学阻抗谱分析结果表明:不锈钢316L腐蚀电流低于石墨,其极化电阻明显高于石墨,恒电位实验结果与Tafel曲线分析结果一致,验证了动电位和电化学阻抗谱的实验结果。说明在碱性环境中,金属双极板与电解质溶液之间的反应活性比石墨双极板低,为拓宽不锈钢316L在DMAFC的应用奠定了理论基础。

直接醇类燃料电池用立体电极的构筑

通过四步法制备了一系列具有立体结构的Pt/PPy/PS/Au电极。这种立体结构使液体醇燃料较容易扩散到催化剂层 ,降低了液封效应 ,从而使电化学反应的三相界面增大。与相同Pt载量的传统电极相比 。

直接醇类燃料电池阴极用Pd基催化剂的研究

直接醇类燃料电池(DAFCs)在便携式移动电源等方面具有广阔的应用前景,而阴极催化剂是影响DAFCs性能的关键材料之一。本文主要介绍Pd基催化剂作DAFCs阴极催化剂时所表现出来的优势以及Pd基催化剂的新型制备方法的研究,并说明Pd基催化剂在燃料电池中的重要性。

直接醇类燃料电池管状阴极支撑体的制备

以吐温80为分散剂,分别以丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为单体和交联剂,制备中间相碳微球/石墨(MCMB/G)浆料,采用凝胶注模工艺,制得直接醇类燃料电池管状阴极支撑体素坯,经液态干燥、滚动干燥和埋石墨粉烧结等过程处理制得其样品。所制备的直接醇类燃料电池管状阴极支撑体物理性能为:孔隙率42.7%,电阻率0.0276Ω.cm,抗折强度6.23 MPa,抗压强度16.29 MPa,具有收缩率低、变形量小、石墨化度高、电导率高、力学性能好等特点。

碱性电解质膜直接甲醇燃料电池

碱性电解质膜直接甲醇燃料电池 (AEMDMFC)由于采用了碱性体系 ,阴阳极的电催化性能大幅提高 ,许多在强酸介质中无法使用的非铂金属和氧化物成为可选的催化剂 ,电渗方向的改变也抑制了甲醇从阳极向阴极的穿透。这些优点使AEMDMFC有望解决长期困扰质子交换膜直接甲醇燃料电池 (PEMDMFC)的难题 ,不过AEMDMFC阳极区电解质碳酸化所引起的热力学电压Q损失也是不容忽视的。论述了AEMDMFC的特征 ,分析了其热力学上的缺点和动力学方面的优势 。

碱性直接甲醇燃料电池的研究进展

甲醇及非贵金属在碱性介质中的氧化特点和高活性为直接甲醇燃料电池的发展开辟了新的方向,即碱性直接甲醇燃料电池(ADMFC)。综述了ADMFC的特点、研究现状及面临的挑战和发展趋势。

稀土化合物在直接醇类燃料电池中的应用研究进展

综述了稀土氧化物和稀土离子对直接醇类燃料电池催化剂的修饰助催化作用,以及含稀土的钙钛矿型氧化物在直接醇类燃料电池中的应用,阐述了它们各自的催化或助催化作用机理,并对它们在直接醇类燃料电池中的应用前景进行了展望。

钨基催化材料在直接醇类燃料电池中的应用研究

直接醇类燃料电池(DAFC)具有能量密度高、携带方便以及环境友好等优点.电极催化剂是改善DAFC性能的关键材料,目前DAFC催化剂要解决的关键问题是提高催化剂的电催化活性、抗CO等中间产物毒化能力以及降低催化剂成本,文中综述了2种钨基催化材料的制备、性能表征及其在DAFC中的应用研究进展,指出了目前钨基复合催化剂需要重点研究的基础问题.

直接醇类燃料电池工作原理及研究进展

综述了直接醇类燃料电池的工作原理及最新进展,简述了此类电池存在的主要问题及关键技术,对发展质子交换膜和电催化剂技术提出了建议。

面向直接醇类燃料电池应用的铂基和钯基空心催化剂的研究进展

直接醇类燃料电池具有广阔的应用前景。而铂基和钯基贵金属催化剂的使用使得其成本较高,无法大规模商业化应用。将催化剂设计成空心结构是提高贵金属使用率降低贵金属用量的有效办法。本文综述了面向直接醇类燃料电池应用的铂基和钯基空心催化剂的制备方法,包括模板法、置换反应法和无模板法。

高分散直接甲醇燃料电池Pt/C阴极电催化剂的制备过程机理与表征

通过调变的多元醇法制备了 4 0 %Pt/C直接甲醇燃料电池阴极电催化剂 ,应用透射电镜 (TEM )及X射线衍射 (XRD)方法表征催化剂 .结果表明 ,由该制备方法可得到高分散 ,金属粒子粒径分布窄的高载量贵金属催化剂 .TEM统计结果表明 ,调变多元醇法制备的 4 0 %Pt/C催化剂的金属粒子平均粒径约为 2 9nm .直接甲醇燃料电池单池性能测试表明 ,该方法制得的 4 0 %Pt/C的电催化氧还原能力比同型商品催化剂更好 .另外 ,利用UV Vis光谱研究了催化剂的制备过程 .结果表明 ,在调变的多元醇法中 ,Pt4+

直接甲醇燃料电池中的膜性能比较

制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)和磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C)两种质子交换膜,考察了其质子导电和阻醇性能.实验发现,两种新型质子交换膜具有一定的化学稳定性和质子电导率,尤其在高温下两种新膜的质子电导率与Nafion膜接近.两种新膜的甲醇透过系数要比Nafion膜的低1～2个数量级.分别以两种新型膜和Nafion115膜为电解质制备了直接甲醇燃料电池膜电极,讨论了膜材料的性能对直接甲醇燃料电池性能的影响.结果表明,膜材料的阻醇性越好,电池的开路电压越高;膜的电导率越高,在较高电流密度区域内电池的性能越好.

大连化物所开发直接醇类燃料电池技术

大连化物所在国际上率先提出并开发了直接甲醇燃料电池（DMFC）的多层电极和膜电极结构，掌握了醇类燃料电池关键材料制备与系统集成的核心技术。在DMFC电催化剂制各方面，成功地将多元醇过程应用到担载型燃料电池贵金属电催化剂的制备中。该过程简单方便、环境友好，

阴离子膜直接甲醇燃料电池

目前质子交换膜直接甲醇燃料电池(PEM-DMFC)面临着甲醇在阳极的电氧化性能差和甲醇从阳极渗透到阴极严重这两大难题。阴离子膜直接甲醇燃料电池(AEM-DMFC)由于采用碱性体系阴阳极的电催化性能大幅提高,电渗析方向的改变减小了甲醇从阳极向阴极的渗透,这些优点有望解决PEM-DMFC目前所面临的难题。主要论述了阴离子膜DMFC的原理,及与质子膜DMFC对比,并对甲醇在碱性条件下电氧化催化剂,氧化机理及反应速率影响因素进行介绍和评述以及对AEM-DMFC的发展做出了展望。

多元醇法合成的Pt_(2.6)Sn_1Ru_(0.4)/C用作直接乙醇燃料电池高性能阳极催化剂(英文)

采用多元醇法制备了不同原子比例和载量的PtSnRu/C催化剂,利用透射电镜和X射线光电子能谱表征了所制备催化剂的物化性能,采用直接乙醇燃料电池(DEFC)单池性能测试了其电化学性能,并利用电化学原位光谱、气相色谱和中和滴定分析了乙醇电氧化过程和产物.DEFC单电池测试表明Pt2.6Sn1Ru0.4/C催化剂具有较高的电池性能,其中,以60 wt%Pt2.6Sn1Ru0.4/C催化剂为阳极的DEFC性能最高,90 oC下最高功率密度为121 mW/cm2.电化学原位红外光谱和阳极产物分析表明乙酸、乙醛、乙酸乙酯和CO2是乙醇电化学氧化产物,Pt2.6Sn1Ru0.4/C催化剂上乙醇的氧化效率较高.阳极乙醇氧化活化能和催化剂表面组成分析结果表明,表面组成的相互作用使Pt2.6Sn1Ru0.4/C催化剂具有较低的乙醇氧化活化能和较高的乙醇氧化活性.

中科院合肥物研院：等离子体法制备直接醇类燃料电池关键材料取得新成果

在国家自然科学基金的大力支持下，中科院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室孟月东研究员带领的应用研究组，在等离子体技术制备直接醇类燃料电池关键材料应用研究中取得了新的研究成果。

含杂萘联苯结构聚合物膜的直接甲醇燃料电池性能

质子交换膜是直接甲醇燃料电池(DMFC)的关键组成部分.通过磺化制备了磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK)、磺化杂萘联苯聚醚砜(SPPES)和磺化杂萘联苯聚醚砜酮(SPPESK)三种含杂萘联苯结构的新质子交换膜,测试了其热稳定性、质子导电性和甲醇透过性能.SPPESK的热分解温度比相近离子交换容量(IEC)的SPPEK和SPPES约低100℃,三种膜均具有良好的导电和阻醇性能;分别以三种膜为电解质组装DMFC考察了其性能,DMFC的开路电压随膜的阻醇性的提高而增大,三种膜的开路电压均高于Nafion115膜,但在较高电流密度的区域三种新膜的性能均比Nafion115膜差.

直接醇类燃料电池负极制备方法

一种直接醇类燃料电池负极制备方法。其主要步骤是将碳纤维、粘结剂、铂或贵金属催化剂、醇和水等按比例直接混合（不使用碳纸），然后经过流延、干燥、辊压和冲切来实现电极的加工。本发明的制备方法易于控制电极的厚度，便于调节催化剂在厚度方向上的浓度梯度，所制各电极间的一致性好，铂或贵金属原料利用率达到90％以上，制作成本低，电极性能好，同时适合机械化规模生产。