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现代设施农业新能源高温固体氧化物燃料电池发展展望
1
作者
蒋三平
程一兵
+1 位作者
陈锦芳
程兴国
《农业工程》
2023年第11期46-53,共8页
高温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFC)是前沿的清洁能源转换技术之一,也是可为设施农业能源同时提供所需的热、电和二氧化碳气肥理想的能源装置。从现代设施农业能耗和SOFC热电联供特征方面,系统阐明了SOFC能源系统和...
高温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFC)是前沿的清洁能源转换技术之一,也是可为设施农业能源同时提供所需的热、电和二氧化碳气肥理想的能源装置。从现代设施农业能耗和SOFC热电联供特征方面,系统阐明了SOFC能源系统和设施农业耦合的可行性及广泛的应用前景。性能稳定、低成本的SOFC系统可以从根本上解决我国农业大棚的能耗高、热效率低、环境污染等严重问题,同时为SOFC产业提供巨大的市场。
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关键词
设施农业
温室技术
高能耗
固体氧化物燃料电池
热电联供
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职称材料
高电位下PEMFC阴极催化层Pt对碳腐蚀的影响
2
作者
刘明俊
周芬
+3 位作者
朱振
黄鹏涛
姚志鹏
潘牧
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第6期1003-1010,共8页
结合非色散红外光谱(NDIR)和电化学表征的方法研究了质子交换膜燃料电池阴极催化层在0.8 V恒电位下,碳腐蚀的变化规律及其对Pt氧化过程的依赖性。研究发现0.8 V恒电位下,Pt会导致碳载体的腐蚀更加剧烈。运行100 h后,Pt/C电极的碳损失质...
结合非色散红外光谱(NDIR)和电化学表征的方法研究了质子交换膜燃料电池阴极催化层在0.8 V恒电位下,碳腐蚀的变化规律及其对Pt氧化过程的依赖性。研究发现0.8 V恒电位下,Pt会导致碳载体的腐蚀更加剧烈。运行100 h后,Pt/C电极的碳损失质量达到8.7%,是纯碳电极的3.5倍。Pt/C电极的碳腐蚀规律可以分为三个阶段,第一阶段呈对数增长,第三阶段呈线性增长,中间存在混合增长区。而Pt氧化物累积量分析表明Pt的氧化呈现出两段对数关系,且中间存在一个过渡区,这解释了碳腐蚀的三段规律。活跃的Pt-OH催化碳腐蚀,并快速转化成PtO_(x)等惰性氧化物,大幅降低对碳腐蚀的促进作用,当Pt-OH含量稳定后,碳腐蚀速率达到稳态。电位阶跃工况下,Pt氧化物增长速度明显降低,碳载体质量损失达到了15.55%,几乎是恒电位工况的2倍,表明控制Pt氧化物累积速度会加速碳载体的腐蚀。
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关键词
碳载体腐蚀
0.8
V恒电位
PT催化剂
Pt氧化物
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职称材料
基于改进门控上下文聚合网络的雾天实时行人检测方法
被引量:
1
3
作者
吴桐
王宇宁
+1 位作者
关艺搏
田韶鹏
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期796-806,共11页
针对自动驾驶车辆在雾天情况下易将行人误检和漏检的问题,提出一种基于改进GCANet除雾网络和CenterNet检测网络相结合、有效进行雾天行人识别的联合检测方法。该方法在GCANet中引入结合底层细节和全局结构的复合损失函数,优化除雾图的...
针对自动驾驶车辆在雾天情况下易将行人误检和漏检的问题,提出一种基于改进GCANet除雾网络和CenterNet检测网络相结合、有效进行雾天行人识别的联合检测方法。该方法在GCANet中引入结合底层细节和全局结构的复合损失函数,优化除雾图的结构细节及图像质量;并将改进的GCANet除雾算法应用于检测算法的训练图像预处理中,最后送入CenterNet网络训练。试验结果显示,本文提出的方法在合成雾天数据集Foggy Citypersons上的平均对数漏检率MR-2值达到9.65,在真实雾天数据集RTTS上的平均精度AP50值达到86.11,降低了雾天场景下行人的漏检和误检情况,有效提升了检测网络在雾天条件下的泛化能力。
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关键词
行人检测
GCANet
图像处理
CenterNet
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职称材料
氮掺杂PtCo/C合金催化剂的研究
4
作者
赵倩
李赏
+4 位作者
程矿伟
文智勇
张晓宇
易少杰
潘牧
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期137-144,共8页
通过调节氮原子在商业化PtCo/C中的含量来调整催化剂的活性和稳定性,最终使催化剂的质量比活性(MA)提升为改性前的2倍,半波电势由0.90 V增加到0.93 V,并且在0.6~1.0 V之间进行5000次循环之后,半波电势下降幅度由原来的66 mV降低到26 mV...
通过调节氮原子在商业化PtCo/C中的含量来调整催化剂的活性和稳定性,最终使催化剂的质量比活性(MA)提升为改性前的2倍,半波电势由0.90 V增加到0.93 V,并且在0.6~1.0 V之间进行5000次循环之后,半波电势下降幅度由原来的66 mV降低到26 mV,表现出优异的氧还原反应活性和出色的循环稳定性.活性的提升主要归因于氮与铂的结合降低了对含氧中间体的吸附结合能,提高了氧还原反应(ORR)过程中羟基的脱附速率.耐久性的提高表明Pt—N键的存在使催化剂不容易在循环过程中溶解,有助于合金催化剂在碳载体上的稳定.
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关键词
质子交换膜燃料电池
合金催化剂
氮掺杂
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职称材料
层级多孔碳载铂催化剂的制备及可达性
被引量:
2
5
作者
罗昪
周芬
潘牧
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期78-86,共9页
层级多孔碳作为氧还原铂基催化剂载体的选择之一,简单的旋转圆盘电极(RDE)验证此类催化剂具有较高的氧还原活性,但几乎都缺少膜电极(MEA)性能验证,实用性无法保证.本文设计制备了基于聚苯胺的层级多孔碳(NHPC)载铂催化剂(Pt/NHPC850),...
层级多孔碳作为氧还原铂基催化剂载体的选择之一,简单的旋转圆盘电极(RDE)验证此类催化剂具有较高的氧还原活性,但几乎都缺少膜电极(MEA)性能验证,实用性无法保证.本文设计制备了基于聚苯胺的层级多孔碳(NHPC)载铂催化剂(Pt/NHPC850),研究了其氧还原活性、MEA质子传输和氧传输特性.RDE测试研究表明,Pt/NHPC850催化剂在低I/C(离聚物与碳载体质量比)时的面积活性低于实心碳载铂催化剂(Pt/XC72),但当I/C增大到与膜电极中一致时,由于Nafion树脂对Pt催化剂的毒化作用增强,其面积活性反而优于Pt/XC-72.Pt/NHPC850催化剂的高Pt分散性及其优异的抗Nafion毒化性能,使其在I/C为0.8时的质量活性为Pt/XC-72催化剂的1.34倍.MEA质子传输研究表明,即使在高加湿条件下,Pt/NHPC850质子电阻率仍高达72.6 mΩ·cm^(2),为Pt/XC-72的3倍.Pt/NHPC850制备的膜电极极化曲线在500 mA/cm^(2)电流密度下性能迅速下降,Pt/NHPC850的氧增益电压达到144.4 mV,比Pt/XC-72高56.7 mV.表明Pt/NHPC850膜电极的质子传输和氧传输性能较差.对比Pt/NHPC850催化剂的RDE和MEA的测试结果,说明以层级多孔碳为载体的铂碳催化剂虽然耐Nafion毒化能力提高,但是质子和氧气的氧传输性较差,此类层级多孔碳还需进一步优化其结构,才有可能满足低铂质子交换膜燃料电池(PEMFC)的应用需求.
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关键词
层级多孔碳
可达催化剂
质子交换膜燃料电池
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职称材料
Pt合金催化剂电化学活性面积表征方法综述
被引量:
1
6
作者
张慧
周芬
潘牧
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期448-456,共9页
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)作为高效清洁的电化学能源转换装置,是目前应用最广泛、研究最热门的氢燃料电池之一.基于PEMFCs的低成本与高性能需求,Pt合金催化剂极具研究前景.电化学活性面积(electr...
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)作为高效清洁的电化学能源转换装置,是目前应用最广泛、研究最热门的氢燃料电池之一.基于PEMFCs的低成本与高性能需求,Pt合金催化剂极具研究前景.电化学活性面积(electrochemical active surface area,ECSA)是筛选燃料电池高效催化剂以及研究催化动力学基础理论的重要参数,其评价的准确性至关重要.对于Pt/C催化剂ECSA的表征方法已经成熟,然而Pt合金因其不同于Pt/C催化剂的化学组成和结构,直接将传统Pt/C催化剂ECSA表征方法移植到Pt合金催化剂,将不再满足表征准确性需求.本文对Pt合金催化剂ECSA的表征方法及其表征ECSA偏差的来源进行综述.
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关键词
质子交换膜燃料电池
Pt合金催化剂
电化学活性面积
物理表征
电化学表征
原文传递
题名
现代设施农业新能源高温固体氧化物燃料电池发展展望
1
作者
蒋三平
程一兵
陈锦芳
程兴国
机构
先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室
广东
佛燃科技有限公司
神州数码信息服务股份有限公司
出处
《农业工程》
2023年第11期46-53,共8页
基金
国家自然科学基金项目(91963209)。
文摘
高温固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells,SOFC)是前沿的清洁能源转换技术之一,也是可为设施农业能源同时提供所需的热、电和二氧化碳气肥理想的能源装置。从现代设施农业能耗和SOFC热电联供特征方面,系统阐明了SOFC能源系统和设施农业耦合的可行性及广泛的应用前景。性能稳定、低成本的SOFC系统可以从根本上解决我国农业大棚的能耗高、热效率低、环境污染等严重问题,同时为SOFC产业提供巨大的市场。
关键词
设施农业
温室技术
高能耗
固体氧化物燃料电池
热电联供
Keywords
facility agriculture
greenhouse technology
high energy consumption
solid oxide fuel cells
electricity-heat cogeneration
分类号
S21 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
高电位下PEMFC阴极催化层Pt对碳腐蚀的影响
2
作者
刘明俊
周芬
朱振
黄鹏涛
姚志鹏
潘牧
机构
武汉理工大学材料复合新
技术
国家重点
实验室
武汉理工大学燃料电池湖北省重点
实验室
先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室
出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第6期1003-1010,共8页
基金
国家自然科学基金(22209026)。
文摘
结合非色散红外光谱(NDIR)和电化学表征的方法研究了质子交换膜燃料电池阴极催化层在0.8 V恒电位下,碳腐蚀的变化规律及其对Pt氧化过程的依赖性。研究发现0.8 V恒电位下,Pt会导致碳载体的腐蚀更加剧烈。运行100 h后,Pt/C电极的碳损失质量达到8.7%,是纯碳电极的3.5倍。Pt/C电极的碳腐蚀规律可以分为三个阶段,第一阶段呈对数增长,第三阶段呈线性增长,中间存在混合增长区。而Pt氧化物累积量分析表明Pt的氧化呈现出两段对数关系,且中间存在一个过渡区,这解释了碳腐蚀的三段规律。活跃的Pt-OH催化碳腐蚀,并快速转化成PtO_(x)等惰性氧化物,大幅降低对碳腐蚀的促进作用,当Pt-OH含量稳定后,碳腐蚀速率达到稳态。电位阶跃工况下,Pt氧化物增长速度明显降低,碳载体质量损失达到了15.55%,几乎是恒电位工况的2倍,表明控制Pt氧化物累积速度会加速碳载体的腐蚀。
关键词
碳载体腐蚀
0.8
V恒电位
PT催化剂
Pt氧化物
Keywords
corrosion of carbon support
0.8 V constant potential
Pt catalyst
Pt oxides
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于改进门控上下文聚合网络的雾天实时行人检测方法
被引量:
1
3
作者
吴桐
王宇宁
关艺搏
田韶鹏
机构
武汉理工大学
武汉理工大学
武汉理工大学
先进
能源科学
与技术
广东省
实验室
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期796-806,共11页
基金
广西科技重大专项(桂科AA22068063)
广西重点研发计划项目(桂科AB22362)
佛山仙湖实验室开放基金项目(41200303)资助。
文摘
针对自动驾驶车辆在雾天情况下易将行人误检和漏检的问题,提出一种基于改进GCANet除雾网络和CenterNet检测网络相结合、有效进行雾天行人识别的联合检测方法。该方法在GCANet中引入结合底层细节和全局结构的复合损失函数,优化除雾图的结构细节及图像质量;并将改进的GCANet除雾算法应用于检测算法的训练图像预处理中,最后送入CenterNet网络训练。试验结果显示,本文提出的方法在合成雾天数据集Foggy Citypersons上的平均对数漏检率MR-2值达到9.65,在真实雾天数据集RTTS上的平均精度AP50值达到86.11,降低了雾天场景下行人的漏检和误检情况,有效提升了检测网络在雾天条件下的泛化能力。
关键词
行人检测
GCANet
图像处理
CenterNet
Keywords
pedestrian detection
GCANet
image processing
CenterNet
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
氮掺杂PtCo/C合金催化剂的研究
4
作者
赵倩
李赏
程矿伟
文智勇
张晓宇
易少杰
潘牧
机构
武汉理工大学材料复合新
技术
国家重点
实验室
先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期137-144,共8页
基金
国家自然科学基金(批准号:22075218)资助。
文摘
通过调节氮原子在商业化PtCo/C中的含量来调整催化剂的活性和稳定性,最终使催化剂的质量比活性(MA)提升为改性前的2倍,半波电势由0.90 V增加到0.93 V,并且在0.6~1.0 V之间进行5000次循环之后,半波电势下降幅度由原来的66 mV降低到26 mV,表现出优异的氧还原反应活性和出色的循环稳定性.活性的提升主要归因于氮与铂的结合降低了对含氧中间体的吸附结合能,提高了氧还原反应(ORR)过程中羟基的脱附速率.耐久性的提高表明Pt—N键的存在使催化剂不容易在循环过程中溶解,有助于合金催化剂在碳载体上的稳定.
关键词
质子交换膜燃料电池
合金催化剂
氮掺杂
Keywords
Proton exchange membrane fuel cell
Alloy catalyst
Nitrogen doping
分类号
O646 [理学—物理化学]
O643.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
层级多孔碳载铂催化剂的制备及可达性
被引量:
2
5
作者
罗昪
周芬
潘牧
机构
武汉理工大学材料复合新
技术
国家重点
实验室
先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室
出处
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期78-86,共9页
基金
国家自然科学基金(批准号:21875177)资助。
文摘
层级多孔碳作为氧还原铂基催化剂载体的选择之一,简单的旋转圆盘电极(RDE)验证此类催化剂具有较高的氧还原活性,但几乎都缺少膜电极(MEA)性能验证,实用性无法保证.本文设计制备了基于聚苯胺的层级多孔碳(NHPC)载铂催化剂(Pt/NHPC850),研究了其氧还原活性、MEA质子传输和氧传输特性.RDE测试研究表明,Pt/NHPC850催化剂在低I/C(离聚物与碳载体质量比)时的面积活性低于实心碳载铂催化剂(Pt/XC72),但当I/C增大到与膜电极中一致时,由于Nafion树脂对Pt催化剂的毒化作用增强,其面积活性反而优于Pt/XC-72.Pt/NHPC850催化剂的高Pt分散性及其优异的抗Nafion毒化性能,使其在I/C为0.8时的质量活性为Pt/XC-72催化剂的1.34倍.MEA质子传输研究表明,即使在高加湿条件下,Pt/NHPC850质子电阻率仍高达72.6 mΩ·cm^(2),为Pt/XC-72的3倍.Pt/NHPC850制备的膜电极极化曲线在500 mA/cm^(2)电流密度下性能迅速下降,Pt/NHPC850的氧增益电压达到144.4 mV,比Pt/XC-72高56.7 mV.表明Pt/NHPC850膜电极的质子传输和氧传输性能较差.对比Pt/NHPC850催化剂的RDE和MEA的测试结果,说明以层级多孔碳为载体的铂碳催化剂虽然耐Nafion毒化能力提高,但是质子和氧气的氧传输性较差,此类层级多孔碳还需进一步优化其结构,才有可能满足低铂质子交换膜燃料电池(PEMFC)的应用需求.
关键词
层级多孔碳
可达催化剂
质子交换膜燃料电池
Keywords
Hierarchical porous carbon
Accessible catalyst
Polymer exchange membrane fuel cells
分类号
O646 [理学—物理化学]
O643.3 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
Pt合金催化剂电化学活性面积表征方法综述
被引量:
1
6
作者
张慧
周芬
潘牧
机构
武汉理工大学材料复合新
技术
国家重点
实验室
先进能源科学与技术广东省实验室佛山仙湖实验室
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期448-456,共9页
基金
国家自然科学基金(21875177)资助。
文摘
质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)作为高效清洁的电化学能源转换装置,是目前应用最广泛、研究最热门的氢燃料电池之一.基于PEMFCs的低成本与高性能需求,Pt合金催化剂极具研究前景.电化学活性面积(electrochemical active surface area,ECSA)是筛选燃料电池高效催化剂以及研究催化动力学基础理论的重要参数,其评价的准确性至关重要.对于Pt/C催化剂ECSA的表征方法已经成熟,然而Pt合金因其不同于Pt/C催化剂的化学组成和结构,直接将传统Pt/C催化剂ECSA表征方法移植到Pt合金催化剂,将不再满足表征准确性需求.本文对Pt合金催化剂ECSA的表征方法及其表征ECSA偏差的来源进行综述.
关键词
质子交换膜燃料电池
Pt合金催化剂
电化学活性面积
物理表征
电化学表征
Keywords
proton exchange membrane fuel cells
Pt alloy catalysts
electrochemical active surface area
physical characterization
electrochemical characterization
分类号
TM911.4 [电气工程—电力电子与电力传动]
TQ426 [化学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
现代设施农业新能源高温固体氧化物燃料电池发展展望
蒋三平
程一兵
陈锦芳
程兴国
《农业工程》
2023
0
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职称材料
2
高电位下PEMFC阴极催化层Pt对碳腐蚀的影响
刘明俊
周芬
朱振
黄鹏涛
姚志鹏
潘牧
《电源技术》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
3
基于改进门控上下文聚合网络的雾天实时行人检测方法
吴桐
王宇宁
关艺搏
田韶鹏
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
4
氮掺杂PtCo/C合金催化剂的研究
赵倩
李赏
程矿伟
文智勇
张晓宇
易少杰
潘牧
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
5
层级多孔碳载铂催化剂的制备及可达性
罗昪
周芬
潘牧
《高等学校化学学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
6
Pt合金催化剂电化学活性面积表征方法综述
张慧
周芬
潘牧
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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