DMFC阳极用Pt基催化剂的研究进展

综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极用单组分催化剂、Pt-Ru、Pt-Sn和Pt-Cr合金等二元催化剂与以Pt-Ru合金为基础的多组分催化剂的研究进展;综述了制备方法、载体及各组分的比例对催化剂催化活性的影响.指出DMFC阳极催化剂将致力于非贵金属催化剂的开发、阳极电极合金组成的研究和催化剂载体的选择.     

水热合成DMFC阴极碳载Pd-Fe催化剂

报道了用水热法合成直接甲醇燃料电池(DMFC)阴极碳载Pd-Fe(Pd-Fe/C)催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行了结构表征;结果表明:水热法合成的Pd-Fe/C催化剂中的金属粒子,其平均粒径较小,分散均匀;电化学测试表明:Pd-Fe/C催化剂对氧还原反应有很高的电催化活性.     

DMFC阳极PtRu催化剂的研究进展

直接甲醇燃料电池阳极PtRu催化剂是目前燃料电池领域的研究热点。介绍了近年来PtRu阳极催化剂的研究进展,以及PtRu体系的性能和催化氧化机理;分析了Ru的存在形态和助催化作用,制备方法、其他辅助组分、载体等对催化剂电氧化活性的影响。     

DMFC的PtRu-NdOx/C催化剂合成及性能

以NdOx作为助催化剂,采用浸渍还原法合成了不同原子比例的PtRu-NdOx/C催化剂。首先研究了不同还原温度对PtRu/C催化剂的电催化性能的影响。X射线衍射光谱法(XRD)和循环伏安测试结果表明:当还原温度为90℃时,合成出的催化剂粒度最小,对甲醇电氧化的催化性能也最好。其次,通过能量散射X射线谱(EDX)、XRD、透射电子显微镜法(TEM)和循环伏安法、计时电流法等测试手段,研究了不同n(Pt)∶n(Ru)∶n(Nd)原子比例对PtRu-NdOx/C催化剂性能的影响。实验结果表明:n(Pt)∶n(Ru)∶n(Nd)原子比为3∶3∶1时,合成出的催化剂电催化性能较好;而且Pt与Ru以合金形式存在,而Nd的氧化物则以无定形态存在,催化剂粒子分布均匀,平均粒径在2nm左右。     

酞菁类化合物用于DMFC催化剂的研究进展

综述了酞菁类化合物(Pcs)用于直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂的研究进展;概述了Pcs用于DMFC阴极催化剂的催化机理和影响因素及耐甲醇性能;讨论了Pcs修饰Pt构成的DMFC阳极复合催化剂的研究现状和催化机理.     

直接甲醇燃料电池中阳极催化剂的研究进展

甲醇燃料电池的优点和性能很吸引人.甲醇的电化学氧化必须用贵金属或其合金作催化剂.文中综述了甲醇阳极催化剂的研究进展,详细介绍了铂作催化剂时甲醇氧化的催化机理,铂合金和ABO_3型催化剂减少毒害作用的原因.     

醇类燃料电池电催化剂的研究进展

综述了目前醇类(以直接甲醇燃料电池为主)质子交换膜燃料电池贵金属和非贵金属两类电催化剂以及催化剂载体的最新研究进展;指出了电催化剂研究的方向和面临的问题;同时介绍了直接乙醇燃料电池(DEFC)电催化剂的初步研究概况。     

MoOx、WOx对PtRu/C催化剂甲醇电氧化作用的影响

采用甲酸还原的方法制备了PtRu/C催化剂,溶胶-浸渍的方法制备了PtRuWOx /C、PtRuMoOx /C催化剂,通过循环伏安法和电流-电位极化法研究了催化剂对甲醇的电氧化作用。结果表明,MoOx ,WOx 组分对甲醇的电氧化具有促进作用。通过饱和吸附CO溶出电量测定三种电催化剂的电化学表面积,发现MoOx 、WOx 组分对CO无吸附作用,但能有效地催化CO的氧化。     

聚合物电解质燃料电池中的酞菁催化剂

为了降低聚合物电解质燃料电池(PEFC)的成本,提高直接甲醇聚合物电解质燃料电池(DMFC)中正极催化剂对甲醇渗漏的不敏感性,开发全新的氧还原电催化剂以替代传统的铂(Pt)催化剂的工作正在展开。详细描述了金属酞菁类大环化合物(MPc)代替Pt在PEFC中作为氧还原电催化剂的使用和各种MPc构型及处理方法对氧还原电催化活性的影响。从理论上对MPc的氧还原电催化机理进行了介绍,并给出金属酞菁类化合物在PEFC中作为氧还原催化剂的使用方法。     

DMFC用阴极抗甲醇催化剂

简单介绍了直接甲醇燃料电池(DMFC)的优点及目前研究中存在的主要技术问题,即电催化剂特别是阳极催化剂的活性不足和甲醇渗透问题。综述了DMFC使用的几种主要的阴极氧还原电催化剂的研究进展,着重对无定形的过渡金属族合物类电催化剂材料的研究状况进行了评述,认为该类催化材料的抗甲醇性能优良,但活性有待于进一步提高。     

Pd基纳米电催化剂的制备及电催化

综述了近几年来新型抗甲醇的氧气还原用Pd基纳米电催化剂的研究进展,介绍了Pd基纳米电催化剂的制备方法,概述了Pd基纳米电催化剂电催化氧气还原反应的活性、抗甲醇性能以及路径,并探讨了Pd基纳米电催化剂增强氧还原反应活性的机理.     

DMFC用阻醇质子交换膜的研究进展

介绍了甲醇分子的渗透机理及直接甲醇燃料电池(DMFC)对质子交换膜(PEM)的基本要求,如低的甲醇渗透率和高的质子电导率.介绍了针对提高Nafion膜阻醇性能进行的各种改性研究,如膜的表面物理改性、掺杂阻醇纳米材料的改性等.评述了其他PEM,如以聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚砜(PSU)等基膜材料为代表的聚芳环系列PEM.     

四元甲醇氧化电催化剂的组合化学法筛选

采用组合化学法在一片碳纸上制备了220个不同组分的催化剂(称为组合催化剂库),各催化剂的组成是Pt、Ru、Sn和W4种金属的不同组合。以此载有组合催化剂库的碳纸作为阳极,用紫外激发荧光法对组合催化剂库中的所有组分进行高通量筛选,以期找到对于甲醇氧化活性较高的组分。结果发现,在组合催化剂库中,含铂的二元、三元和四元催化剂里均有活性高于铂的组分,Pt(44)Ru(56)、Pt(89)Sn(11)和Pt(45)Ru(33)Sn(11)W(11)的活性较高,其中,Pt(44)-Ru(56)活性最高,RuW二元组分的活性也高于纯铂。半电池和单体电池测量结果与组合化学方法的结果一致。     

直接甲醇燃料电池研究现状及主要问题

直接甲醇燃料电池 (DMFC)具有燃料易运输与存储、重量轻、体积小、结构简单、能量效率高等优点 ,以固体聚合物作为电解质的直接甲醇燃料电池是理想的车用动力电源 ,具有广阔的发展前景。从DMFC性能研究、甲醇穿过Nafion膜渗透的影响、膜研究及电催化剂研究等四个方面描述了直接甲醇燃料电池的研究现状及存在的主要问题 ,结合当前的最新研究成果 ,给出DMFC研究中需要解决的几个关键问题     

适用于百瓦功率级DMFC的燃料稀释装置

甲醇穿透是影响直接甲醇燃料电池(DMFC)性能的主要技术障碍,降低甲醇穿透对DMFC性能影响的一个重要手段是实现进料浓度对输出功率的随动变化。设计了一种适用于百瓦功率级DMFC的稀释装置,该甲醇稀释装置结构简单,不需外部能源驱动,甲醇在流动过程中就可以实现快速实时稀释。通过实验和仿真验证了稀释装置的性能,实验数据显示该稀释装置可以实现输出溶液浓度的实时控制。     

燃料电池用钯基电催化剂的研究进展

介绍了化学还原法、交替微波加热原位还原法和溶剂热法等常用的钯(Pd)基催化剂制备方法,综述了各种形貌Pd、负载型Pd及合金Pd基阳极与阴极催化剂在燃料电池中应用的进展,以及协同作用使Pd基合金催化剂活性增强的机理.     

被动式DMFC的性能

研制了两只单体电池串联的被动式直接甲醇燃料电池(DMFC),无外部泵等辅助设施.考察了甲醇的浓度和温度、空气提供方式对单体电池性能的影响及单体电池的长期运行性能.单体电池在室-温(25℃)下,贵金属载量为2.5mg/cm2、甲醇浓度为3mol/L时,性能最佳,峰值功率密度可达10mW/cm2.提高甲醇温度和采用流动的空气,可提高电池的性能.单体电池在无水热管理系统、100mA放电的条件下,可在室温下连续、稳定地工作4h.