燃料电池的制造方法

正本发明提供了一种制造燃料电池的方法,该燃料电池能够有效地去除其阳极和阴极的有机物。制造燃料电池的方法,包括准备燃料电池的准备阶段和从燃料电池中去除有机物的去除阶段。准备阶段准备的燃料电池包括多个单元电池,每个单元电池包括聚合物电解质和催化剂层。去除阶段包括:第一步保持燃料电池的电压为0伏使有机物从催化剂层解析出来,第二步升高燃料电池内的温度蒸发解析     

微生物燃料电池电极材料的最新研究进展

微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）,是一种同步废水处理与产能的新技术——以微生物为催化剂降解废水中的有机物,将其中的化学能转化为电能。本文介绍了微生物燃料电池阳极和阴极材料以及电极催化剂的最新研究进展,讨论了提高微生物燃料电池性能的方法,即通过使用纳米材料修饰电极来提高微生物及催化剂的吸附面积、结合不同材料的优点制作复合材料做催化剂来克服单一材料的不足之处,以期研究和开发出高性能的微生物燃料电池;指出微生物燃料电池的应用前景是将微生物燃料电池与其它技术相耦合来提前实现它的实际应用。     

直接利用生物质的化学燃料电池研究进展

近些年燃料电池技术有了长足的发展,利用燃料电池处理废弃生物质并产电是一种新型途径,可以达到废物处理、能源回收的目的。然而,受限于燃料种类、电池性能、产物分离等因素,传统的燃料电池难以直接用于处理废弃生物质。本文首先针对中低温燃料电池如碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池的研究现状进行了综述,结果表明,碱性燃料电池在以小分子有机物作为燃料时性能良好,但是容易受到产物CO₂酸化影响;液相催化燃料电池在催化剂耐受性、生物质处理、电池功率密度等方面表现出优异的性能。然后介绍了电催化剂如过渡金属氧化物、多酸等研究现状,此类催化剂具有较强的氧化性、布朗斯特酸性和路易斯酸性等,具有很强的催化分解生物质的能力,针对液相催化剂不易分离的局限,介绍了催化剂固载化、纳米复合材料等研究进展。之后介绍了电极材料和膜材料的研究进展,碳极板因其综合性能和成本成为当前的主流选择,全氟磺酸膜性能优异,成为实验探究应用的理想材料,同时对一些复合材料的研究现状进行了简要介绍。最后,对化学燃料电池应用于生物质处理的方向进行了展望,液相催化燃料电池综合性能突出,在可处理生物质种类、催化剂循环等问题进一步优化之后,有望成为一种废弃生物质处理的新途径。     

燃料电池和氯碱工厂的节能措施

本文从燃料电池的进步及开发过程入手,阐述了燃料电池的应用将成为氯碱工厂中重要的节能措施。文中以图说明了用氢氧燃料电池进行氢的回收;用氧空气阴极代替现有阴极;氯氢燃料电池回收燃烧热以及氯甲烷燃料电池;锌、氯流动型电池等的应用原理。     

新型催化剂让氢能汽车加速驶来

<正>中国科学技术大学科研人员研制的一种新型催化剂攻克了氢燃料电池汽车(氢能汽车)推广应用的关键难题,使氢燃料电池汽车即使在寒冬也能正常启动。该催化剂解除了氢燃料电池一氧化碳"中毒休克"危机,延长了电池寿命,拓宽了电池使用温度环境,该研究成果日前在线发表在国际权威学术期刊《自然》上。该新型催化剂由中国科学技术大学教授路军岭、韦世强和杨金龙等课题组合作开发。该联合团队设计     

直接甲醇燃料电池电催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池具备低温快速启动、燃料洁净环保和电池结构简单等优点，工业化和实用化前景日益明朗，显示出较好的发展势头。开发实用性强、催化活性高、成本低的催化剂以提高直接甲醇燃料电池的效率受到越来越多研究者的关注。本文综述了直接甲醇燃料电池核壳型催化剂、合金型催化剂和贵金属型催化剂的制备方法、表征手段和催化性能，研究了不同催化剂存在的问题、优势及发展趋势。     

关于柔性燃料电池的制氢供氢系统研究与分析

提出了1种柔性新型制氢供氢燃料的电池系统方案,该方案主要利用铝基材料水解制氢的方式实现柔性燃料电池的制氢和供氢,研究了铝基水解在不同温度条件下的制氢性能测试、不同条件下制氢性能的量化分析及在柔性质子交换膜铝基水解制氢供氢燃料电池整体系统的性能仿真测试等。研究结果验证了该新型柔性燃料电池具有柔性便捷、能源转化率较高、环保无污染等优点,可以为柔性燃料电池的健康良性发展提供助力。     

微生物燃料电池的现状与研究

微生物燃料电池的发展仍处于瓶颈期,但其能实现同步污水处理和电能回收的功能,具有良好的发展前景。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)的主要机理是通过利用产电微生物氧化污水中的有机物,将存储在有机物中的化学能不经过其他能源形式直接转化为电能,而且该反应生成的产物无污染。其中,准确构建MFC系统,在降低成本的同时有效并重污染物去除和产电效能提升,是进一步探索微生物燃料电池领域的关键。文章重点对不同类型的燃料电池如海水微生物燃料电池、植物复合型微生物燃料电池进行分析,通过对比不同类型的电池性能,对其可实践性进行评估。最后,强调了微生物燃料电池(MFC)技术与应用的现状,并指出了微生物燃料电池的发展前景。     

科技之窗

意大利研制出压缩氢燃料电池汽车 意大利菲亚特汽车公司最近研制成功一种以压缩氢为燃料的燃料电池车,意大利环境部长博尔东亲自向公众推荐这种环保车。 　　这种燃料电池车是在意大利环境部资助下,由菲亚特公司研究中心等单位合作研制成功的。该项目总投资为 200亿里拉（约合 950多万美元）。 燃料电池汽车是利用氢和氧进行化学反应产生电,然后再以电能进行驱动的新一代车辆。氢和氧化学反应生成水蒸气,不排放碳化氢、一氧化碳、氮化物和二氧化碳等污染物质。因此燃料电池车又被称为环保车。 　　菲亚特此次推出的 600型氢燃料电池车…     

电子化学品

300片陶瓷电池担当家庭“小电厂”目前各类燃料电池中能量转化效率最高的陶瓷电池,竟是一枚约1mm薄巴掌大小的陶瓷片。中科院上海硅酸盐研究所固体氧化物燃料电池小组在国内率先取得突破进展,将300片陶瓷电池层叠串联,功率可满足一户普通家庭的用电需求。火力发电厂将煤炭转化成电能,平均转化率约35%。而陶瓷介质燃料电池的转化率高达50%~60%,居各类燃料电池之首,比氢燃料低温型质子交换膜电池高一成以上,而且不需铂金等贵金属催化剂就能快速反应,包括氢气、天然气、煤气等在内的燃料气体均可使用,易于推广。课题组长王绍荣研究员向记者展示…     

氨电氧化催化剂及其低温直接氨碱性膜燃料电池性能的研究进展

氨是一种无碳富氢的能源载体,体积能量密度高,易液化储存,是理想的储氢介质。以氨直接作为燃料,在低温碱性膜燃料电池中通过氨氧化反应实现化学能到电能的转化,是氨能源高效利用的理想路径之一。然而,低温氨氧化反应动力学缓慢、催化剂价格昂贵、易中毒等问题严重影响氨燃料电池性能,限制其大规模的商业化应用。因此,设计高效、廉价、稳定的催化剂是发展低温氨燃料电池技术的关键。本文首先综述了近些年研究者在氨氧化反应机理方面的探索,在深入理解反应体系的基础上,重点介绍了含贵金属和非贵金属催化剂设计制备及其在氨氧化反应中的进展,并总结了氨氧化催化剂在氨燃料电池中的性能。最后针对氨氧化催化剂目前存在的问题和未来的发展方向提出了建议,旨在为氨氧化催化剂的设计及低温氨燃料电池技术的发展提供研究思路。     

氢燃料电池电催化剂研究进展

目前铂（Pt）及其合金仍是氢燃料电池首选催化剂,但是Pt高价格、低储量及循环稳定性差等缺点严重阻碍了氢燃料电池商业化,因此发展低成本、高性能的新型非Pt催化剂和低Pt催化剂是实现氢燃料电池商业化的关键。本文围绕燃料电池催化开发及使用过程中存在的成本、稳定性和毒化问题,回顾了近年来阴离子交换膜燃料电池和质子交换膜燃料电池催化剂分别在提高阳极催化剂活性、降低阴极催化剂成本领域的最新研究进展,包括催化剂的组成、结构以及颗粒尺寸等对催化活性、稳定性的影响。最后针对燃料电池催化剂存在的问题,指出未来应基于原位观测和表征技术加强对碱性氢氧化机理的研究,同时开发高温制备小尺寸高有序度的有序铂合金阴极催化剂的方法是未来的研究重点。     

氨电氧化催化剂及其低温直接氨碱性膜燃料电池性能的研究进展

氨是一种无碳富氢的能源载体,体积能量密度高,易液化储存,是理想的储氢介质。以氨直接作为燃料,在低温碱性膜燃料电池中通过氨氧化反应实现化学能到电能的转化,是氨能源高效利用的理想路径之一。然而,低温氨氧化反应动力学缓慢、催化剂价格昂贵、易中毒等问题严重影响氨燃料电池性能,限制其大规模的商业化应用。因此,设计高效、廉价、稳定的催化剂是发展低温氨燃料电池技术的关键。本文首先综述了近些年研究者在氨氧化反应机理方面的探索,在深入理解反应体系的基础上,重点介绍了含贵金属和非贵金属催化剂设计制备及其在氨氧化反应中的进展,并总结了氨氧化催化剂在氨燃料电池中的性能。最后针对氨氧化催化剂目前存在的问题和未来的发展方向提出了建议,旨在为氨氧化催化剂的设计及低温氨燃料电池技术的发展提供研究思路。     

电沉积法制备碳纸负载合金催化剂的研究进展

综述了采用电沉积法制备碳纸负载合金催化剂在直接燃料电池(包括直接甲醇燃料电池、直接乙醇燃料电池等)、空气电池、电解水制氢、水处理等方面的研究进展。     

微流体燃料电池发展现状

微流体燃料电池基于流体的微流动特性,燃料和氧化剂流体在层流流动作用下可自然分层而无需使用质子膜,极大地降低成本并提高电池设计的灵活性,具有体积小、重量轻及容量大的优点,是燃料电池的最新发展方向之一。目前,国外关于微流体燃料电池的研究已取得阶段性进展,而国内相关报道相对较少。本文详细介绍了微流体燃料电池的组成如燃料、氧化剂、电解质及电池性能受限因素,重点综述了flow-over型电极、flow-through型电极、空气吸入式电极微流体燃料电池的发展现状;指出空气吸入式微流体燃料电池发展空间较大,并可通过改善阳极反应动力学并优化燃料和氧化剂的类型、浓度及流速,实现燃料利用率和电池性能的同步提高,具有较大应用前景;提出了开发高效、廉价电极催化剂以及改进微通道制备技术、催化层涂覆技术是未来微流体燃料电池的研究方向。     

中科大研制新型催化剂,攻克氢能汽车应用关

<正>中国科学技术大学路军岭教授、韦世强教授、杨金龙教授等课题组密切合作,研制出一种新型催化剂,攻克了新能源汽车氢燃料电池汽车推广应用的关键难题:解除氢燃料电池一氧化碳"中毒休克"危机,延长电池寿命,拓宽电池使用温度环境,在寒冬也能正常启动。该研究使氢能源汽车有望民用推广,成果1月31日发表在国际权威学术期刊《自然》。H_2被认为是未来最有前途的清洁能源之一。氢燃料电池利用氢和氧的化学反应释放的化学能转化     

石墨烯有望降低燃料电池成本

<正>日本研究人员最近开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水,在为燃料电池车服务的加氢站,如果用它来生产燃料可以大幅降低成本。燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电池车只排放少量的水,几乎不排放其他污染物质,被认为是清洁的下一代汽车。然而燃料电池车的电池成本居高不下,原因之一就是电池中     

以氨为燃料的管式固体氧化物燃料电池研究

管式固体氧化物燃料电池(t-SOFC)具有易于担载催化剂、易封接等优点。本文开发了Ni O-YSZ阳极支撑型t-SOFC,测试了其分别以氢气和氨气为燃料时的电化学性能。800℃,以氨气为燃料时,电池的最大功率密度略低于氢气。阻抗谱的弛豫时间分布(DRT)分析表明电池性能与氨气的分解和三相界面的离子交换有关。通过浸渍Co-Ni(3:1)纳米催化剂,800℃时氨燃料电池功率密度可提升至159.1m W/cm²,同时稳定性有所改善。     

新型催化剂面世 攻克氢燃料电池汽车推广关键难题

<正>中国科学技术大学路军岭教授等课题组研制出一种新型催化剂,攻克了氢燃料电池汽车推广应用的关键难题——燃料电池铂电极的一氧化碳"中毒"问题,有望使氢能源汽车进行民用推广。该研究成果于2019年1月31日在线发表在学术期刊《自然》上。氢气被认为是未来最有前途的清洁能源之一。氢燃料电池利用氢和氧的化学反应释放的化学能转化为电能,无需     

新技术! 氢燃料电池汽车推广难题有望突破

<正>近期,中国科学技术大学路军岭教授、韦世强教授、杨金龙教授等课题组合作研制出了一种新型催化剂,解决了氢燃料电池"一氧化碳中毒"问题,延长了电池寿命,拓宽电池使用的温度环境,在寒冬也能正常启动。该研究攻克了氢燃料电池汽车推广应用的关键难题,使氢能源汽车有望快速民用推广,国际学术期刊《自然》2019年1月31日发表了该项成果。