甲醇系燃料电池催化阳极研究进展

直接碱性甲醇燃料电池因其体积小、能量密度大等优点已成为最具发展前景的燃料电池之一。传统的燃料电池普遍采用酸性电解质,由此带来的材料腐蚀一直是电池实际应用的瓶颈,本文讨论的燃料电池采用碱性电解质,以阳极为代表的甲醇电化学氧化催化剂的选择可不再受只有铂才会表现较高的电催化活性的限制。近十年的研究成果表明非铂的Au,Pd,Ni基催化剂和钙钛矿型稀土氧化物均具有较理想的甲醇阳极催化性能。同时综述了阳极催化的相关反应机理,为进一步发展新型催化剂提供了新方向。     

燃料电池阳极催化剂的研究进展

阳极催化剂是燃料电池的重要组成部分之一,而阳极催化剂的成本、催化活性和稳定性一直是限制燃料电池商业化的重要因素。对催化剂合成方法以及阳极催化剂合金化和改性催化剂载体两方面的研究现状进行了综述,并对未来燃料电池阳极催化剂发展方向进行了展望。     

直接甲醇燃料电池用抗CO电催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池采用甲醇为燃料,甲醇氧化所产生的毒性中间体CO会导致直接甲醇燃料电池阳极产生较高的过电位,这是影响其性能的主要原因,使用抗CO催化剂是解决该问题的根本方法.从单组分、二组分和多组分电催化剂以及非贵金属催化剂等方面,详细综述了近年来直接甲醇燃料电池用阳极电催化剂在制备方法、电催化活性和抗CO中毒等方面的研究进展.结果表明,不同的合金组成和催化剂载体以及工作温度对阳极催化剂的催化活性有着直接的影响.     

壳聚糖修饰PdCe催化剂的甲醇电氧化性能

鉴于直接甲醇燃料电池(DMFC)商业化发展中存在的制约因素,包括阳极催化剂活性低及甲醇向阴极渗透等问题,本文采用壳聚糖修饰载体和过渡金属Ce掺杂等手段对DMFC的Pd基阳极催化剂进行改性,以微波辅助乙二醇还原法制备PdCe/(CNT-CS)阳极催化剂,并研究其甲醇电氧化性能。结果表明,PdCe/(CNT-CS)催化剂具有较高的甲醇电催化氧化活性和良好的电化学稳定性。其甲醇氧化峰电流密度约为Pd/CNT峰电流密度的1.4倍;单电势阶跃计时电流试验结果显示,经过1200s试验后,其电流衰减幅度为78.6%,远低于Pd/CNT催化剂。     

质子交换膜燃料电池氧还原Pt基催化剂研究进展

化石能源正在日渐枯竭，环境污染问题也亟待解决，但社会对能源的需求正在与日俱增，因此开发绿色能源得到了科研工作者的广泛关注。其中，作为高效能源转换装置的燃料电池因具有效率高、性能强、环保性能好等优点而备受关注。在燃料电池催化剂的选择上，Pt基催化剂因具有独特的催化性能成为首选材料，但其高昂的制备成本和不稳定的催化性能使Pt基催化剂在商业化过程中受到阻碍。简单介绍了质子交换膜燃料电池阴极氧还原Pt基催化剂的工作原理、催化剂活性影响机制，从合金型Pt基催化剂、核壳结构Pt基催化剂、不同载体担载Pt基催化剂、单原子Pt基催化剂4个方面综述了Pt基催化剂的研究方向，最后对其未来研究的发展方向进行了展望。     

钯/碳纳米球复合材料的制备及对甲酸的电催化氧化

我们以葡萄糖为原料,采用水热法制备了粒径较为均一的碳纳米球,通过硼氢化钠共还原法合成了钯/碳纳米球(Pd/C_(NS))复合材料,并通过X射线衍射、透射电镜及循环伏安等技术对Pd/C_(NS)催化剂的粒径、形貌和电化学性质进行了表征。我们所制备的Pd/C_(NS)催化剂对甲酸电氧化具有较好的催化活性,其活性接近于在商业化Cabot Vulcan 72R载体上负载的钯催化剂,表明Pd/C_(NS)复合材料有望作为甲酸燃料电池阳极材料。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

直接甲醇燃料电池具有较高的能量转化率,但其研究中最主要的问题之一是低温下甲醇在阳极上的电催化活性不高,需要制备具有较高活性的催化剂.介绍了Pt基阳极催化剂的合成方法、表征方法,以及阳极催化剂的发展趋势.     

直接乙醇燃料电池研究进展

直接乙醇燃料电池的研究受到广泛的关注,但是乙醇反应机理较为复杂,目前乙醇直接燃料电池的效率很低。乙醇催化效率的提高研究目前主要集中在催化剂的选择、使用和对渗透膜的改进上。结合报道和课题组对Pt基纳米线的相关研究,就乙醇直接燃料电池研究的现状、存在的问题以及未来的前景进行了综述。     

抗积碳S OF C阳极材料的研究进展

固体氧化物燃料电池( S OF C) 是将燃料气的化学能直接转化为电能的全固态结构的装置, 具有高效、无污染等优点。传统S OF C阳极材料是镍基陶瓷材料( N i / Y S Z) , 它在高温下会出现积碳和硫中毒的问题。因此, 探索和开发抗积碳、 耐硫的阳极材料显得尤为必要。综述了抗积碳S OF C阳极材料的一些研究进展, 特别关注了钙钛矿型阳极材料的一些最新研究成果, 分析了该类阳极的优点及缺点, 并展望了抗积碳S OF C阳极材料在未来的发展方向。     

甲酸阳极电氧化催化剂的研究

采用碳黑作为载体,水合肼为还原剂,利用化学还原沉积法制备了Pt/C、Pt-Sn/C系列催化剂.催化剂粉末的晶体结构用XRD技术进行了表征.通过循环伏安与电流-电位极化曲线的测量研究了甲酸在不同催化剂所制备的电极上的电催化氧化行为,同时研究了甲酸浓度和催化剂的配比对阳极性能的影响.实验表明,Pt-Sn/C电极的性能在高浓度的甲酸溶液中比较好;与Pt/C电极比较,Pt-Sn/C电极对甲酸的电化学氧化显示出高的活性;Pt-Sn/C催化剂的最佳配比为Pt 20%,Sn 6%.     

锂离子电池锑基复合氧化物负极材料的研究

采用共沉淀法制备了SbFeO3和SbPbO2.5锑基复合氧化物粉末．将其分别作为锂离子电池负极材料的活性物质,利用恒电流电池测试仪研究它们的电化学性能．这两种锑基复合氧化物都有较高的电化学容量,SbFeO3的可逆容量为550mAh／g,SbPbO2.5的可逆容量为1270mAh／g,这两种锑基复合氧化物的电化学容量远高于碳材料(石墨的理论容量为372mah／g),因此,可以作为锂离子电池负极材料的候选材料．     

磷酸铁锂与碳复合材料的电化学制备及性能研究

利用电化学沉积法在铝箔上制备了掺杂导电碳的磷酸铁锂与碳复合的正极材料.通过对比磷酸铁锂市售样品、电化学沉积法制得的样品、电镀液询问沉淀样品这3种样品的物理表面形貌、电化学性能曲线,组装电池后的循环充放电性能曲线,研究了电化学沉积法掺碳对于磷酸铁锂正极材料结构和电化学性能的影响,得出了电化学沉积法制备LiFePO_4/C复合材料的可行性.     

煤基碳负极材料在锂离子电池中的应用研究进展

随着碳达峰、碳中和成为全球共识,电化学储能技术和相关产业得到了飞速发展,与此同时电极材料的需求也与日俱增。因此,如何利用来源广泛、成本低廉的前驱体制备高性能负极材料成为国内外研究的热点。煤炭因具有碳含量高、储量丰富和价格低廉等特点成为最有潜力的负极材料前驱体。近年来,研究者以煤炭为原料制备了无定型碳、石墨、碳纳米管和石墨烯等负极材料,并对其在锂离子电池中的应用进行了深入研究。总结了三类典型的煤基碳负极材料在锂离子电池中应用的研究进展,并对其合成方法、优化改性及电化学性能等方面进行了综述,最后对煤基碳负极材料的发展及应用进行了展望。     

空穴注入层对OLED性能的影响

通过实验研究了不同种类的空穴注入层材料对有机电致发光器件（OLED）性能的影响，将酞菁铜（CuPc）、2T-NaTa和TcTa分别作为空穴注入层材料制备了3种器件，然后测试器件的电流-电压特性、高度-电压特性及发光效率-电压特性，并进行了对比．结果发现用CuPc、2T-NaTa和TcTa作为空穴传输层的3种器件的流明效率最大值分别为2．94cd／A，2．4cd／A和18cd／A；2T—NaTa作为空穴注入层的器件的启亮电压最低．由此得出结论：在实验研究的3种材料中，2T—NaTa最适合作为空穴传输层．     

Ni-Si合金材料与Ni-Si/C复合阳极材料的结构和电化学性能研究

采用大气熔炼-机械球磨二步法制备一系列Ni-Si合金材料和Ni-Si/C复合材料,并运用X射线衍射XRD、场发射扫描电子显微镜FE-SEM和恒电流充放电等测试方法对Ni-Si合金材料和Ni-Si/C复合阳极材料的结构和电化学性能进行了研究。结果表明,Ni-Si合金材料的放电比容量随着Si含量的增加呈上升趋势,但第1周材料充放电的库仑效率下降;采用炭包覆法制备的Ni-Si/C复合阳极材料与Ni-Si合金材料相比,其电化学循环性能大幅度提升,Ni-Si/C复合阳极材料第10周放电比容量保持分数是Ni-Si合金材料的6倍左右,这是因为机械球磨使炭粉均匀地分布在合金颗粒之间,提高了复合阳极材料的导电性。     

锂离子电池负极材料的研究现状及研究方向

在简要介绍锂离子电池的工作原理的基础上,对锂离子电池负极材料的研究现状进行分析,比较各种负极材料的优缺点,并对未来的研究方向进行展望,指出对各类锂离子电池负极材料,应该结合其优缺点,有针对性和侧重点地单独研发,如开发高容量型合金负极、高功率/高安全型钛酸锂负极以及低成本型金属氧化物负极材料。     

锂离子电池硅基负极材料表面和界面调控的研究进展

在锂离子电池众多负极材料中，硅具有超高的理论比容量（4 200 mA·h/g）和较低的嵌锂电位（约为0.4 V vs Li/Li+），是制备高能量、高功率锂离子电池理想的负极材料。然而，在嵌/脱锂过程中，硅负极巨大的体积变化造成电极材料严重的结构破坏和快速的容量衰减。梳理了硅作为锂离子电池负极材料的储锂机制、结构演变、界面反应和动力学行为等方面的研究，总结了表面和界面改性在锂离子电池硅基负极材料中应用的最新进展，阐述内容主要包括硅电极的表面修饰、电解液的优化和黏结剂的开发等，并对硅负极材料表面和界面改性进行了展望。     

Carbonaceous mesophase spherule/activated carbon composite as anode materials for super lithium ion capacitors

A series of carbonaceous mesophase spherule/activated carbon composites were prepared as anode materials for super lithium ion capacitors using carbonaceous mesophase spherules as the core materials and pitch as the active carbon shell precursor.The structures of the composites were examined by scanning electron microscopy and X-ray diffractometry.The electrochemical performance was investigated in electric double layer capacitor and half-cell.The results show that,the composite exhibits good performance in...     

锂离子电池硅/石墨复合负极材料的制备及性能研究

锂离子电池发展的重要目标之一是高容量的负极材料,而硅材料以其高达4 200 mAh/g的理论比容量成为研究热点;但是硅负极材料有较大的体积效应,从而造成其电化学循环性能的快速下降,限制了其在生产中的应用.本研究以纳米硅与石墨不同比例的掺杂,通过高能球磨与退火处理,表明当硅与石墨比例为2：1时,首次放电比容量可达2 136.4 mAh/g,同时首次的充放电效率为85.5%; 经过35次循环之后,其可逆容量的保持率85.3%,具有良好的电化学性能.硅/石墨复合材料良好的电化学性能,使其在锂离子电池负极材料的生产及应用中具有重要研究价值.