流延法制备陶瓷资料电池电解质膜的研究进展

本文介绍了用于陶瓷燃料电池电解质膜制备的先进的流延工艺，详细分析了粉料、溶剂、分散剂、粘结剂和塑性剂等主要原材料及其在流延料浆中的作用机理，最后简要地简述了典型的流延制备工艺过程。     

阴极开放式质子交换膜燃料电池实验性研究

本文围绕实验室自制的开放式阴极自增湿型质子交换膜燃料电池开展了大量相关实验,采用FLUKETi25红外温度成像仪测得了各种操作条件下电池表面温度分布图像。实验结果表明：在封闭式阳极（anodedead—end）操作条件下,液态水会在阳极逐渐积累而影响反应气的传质,造成电池输出性能的衰减。通过阳极排气可以使电池性能恢复。纵观电堆表面温度分布情况,总体呈现出沿氢气流道方向递增的趋势,且随着电流密度的增大,这种温度分布的不均匀性变得更加明显。在实验所测试的范围内,电堆的平均输出功率密度达到了583mW／cm2。     

固体氧化物燃料电池双极板材料发展综述

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为第三代燃料电池,以其能量转换效率高、燃料适用范围广、对环境友好、全固态等诸多优势而备受关注.双极板(又称连接体)作为固体氧化物燃料电池的重要组成部分之一,在SOFC电池堆中起到串并联单体电池并隔绝燃料气体与空气的作用,对电池性能及商用成本有很大影响.不同材料的双极板存在不同的性能问题,主要都集中在导电性能、抗氧化性能、化学稳定性及热膨胀系数是否匹配等方面.本文综述了传统陶瓷材料、合金材料、新型陶瓷材料、复合材料双极板的发展历程及最新研究进展,并着重介绍了组分优化设计及表面改性(涂覆活性氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层及尖晶石涂层等)两种方式对于合金材料抑制镉元素向外扩散的能力、抗氧化性及导电性的改善.综合分析表明,通过组分优化设计和表面改性弥补合金作为双极板材料的性能缺陷,尝试制备新型陶瓷材料或复合材料等途径,有望获得高性能、低成本的双极板材料,从而实现SOFC的大规模商业化应用.     

熔融碳酸盐体系于新能源中的应用

熔融碳酸盐体系因自身独特优势而受到广泛关注,基于熔融碳酸盐体系的燃料电池系统、碳捕获、材料制备技术和储能蓄热的应用对可持续能源技术发展起着关键性作用.因此综述了熔融碳酸盐体系在能量转化存储及利用、材料制备和储能蓄热方面的应用,阐述了熔融碳酸盐体系存在的问题并展望了熔融碳酸盐体系未来的研究方向.     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶凝胶法和水热合成法制备了掺C多孔纳米TiO2,并以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C甲醇催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等对催化剂进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能。实验结果表明,RuAg的负载和C的掺杂能提高TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.544 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与掺C多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素。     

中低温固体氧化物燃料电池制备与性能

通过流延成型、丝网印刷等工艺制备了以La0.6Sr0.4Co3-δ钙钛矿材料为阴极的高性能阳极支撑型中低温固体氧化物燃料电池,研究了电池在650℃～750℃温度下的放电性能及热循环性能.测试结果表明,制备的单电池在中低温具有优异的输出性能,且一致性较好,在700℃最高功率密度为0.622 W/cm2,长时间恒流放电后没有出现衰减,但其抗热循环性能较差.     

阴离子F掺杂SOFCs阴极La1?xSrxCo1?yFeyO3?δ的氧还原性能

固体氧化物燃料电池(SOFC)因其高效、清洁及便携性等优点被认为是当前最具应用前景的新能源技术之一。传统SOFC较高的工作温度（>800 ℃）限制了其商业推广,降低其工作温度成为当前研究的热点。钙钛矿阴极材料La_1?xSr_xCo_1?yFe_yO_3?δ(LSCF)因具有较高的电子离子混合导电性而成为中温SOFC阴极材料的较佳选择,同时实验证明F替代O位能有效提升SOFC稳定性。基于已有实验报道,本文采用第一性原理计算了F掺杂对LSCF电子结构影响、氧气分子在(100)表面吸附能的变化、阴极体内氧空位形成能及氧离子迁移活化能的影响。通过与未掺杂材料性能的比较,证明:适量F掺杂LSCF在有效提升阴极表面对氧气分子吸附能力同时能进一步提高体内氧离子迁移效率,从而提升阴极氧化还原反应能力。      

直接硼氢化物燃料电池阳极电催化剂研究进展

以硼氢化物作为燃料电池的燃料因其高的理论电动势和比能量而引起研究者的广泛关注。理论上，BH-4的电氧化反应为八电子反应，但实际上由于所用阳极电催化剂的不同，BH-4电氧化释放出的电子数也不同。如何抑制BH-4在阳极的水解反应，促进其八电子氧化反应一直是直接硼氢化物燃料电池研究中的核心问题。综述了近几年来国内外在直接硼氢化物燃料电池阳极电催化剂方面所取得的研究进展，并对这一领域中需要深入研究的主要问题进行了论述。