使用高浓度甲醇的微型直接甲醇燃料电池

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物材料作为流场基体,以不锈钢薄片作为集流板,设计制作了一种新型空气自呼吸式微型直接甲醇燃料电池.采用线切割、激光切割等微加工技术制作集流板,并在集流板表面溅射金作防电蚀处理以降低接触电阻.通过对电池阳极传质的建模仿真以及性能测试发现,与传统微型DMFC的阳极结构相比,该阳极结构有效...     

应用硅和非硅MEMS技术的微型直接甲醇燃料电池

分别以硅和不锈钢材料为极板研制了两种结构简单、体积小、比能量密度高的微型直接甲醇燃料电池,并介绍了该电池的工作原理和结构。利用光刻、溅射和腐蚀等MEMS技术完成了硅基微型直接甲醇燃料电池的制作,实验测试表明,在室温条件下,使用1.5 mol/L甲醇溶液供液时其开路输出电压为520 mV,最大输出功率密度达到5.9 mW/cm²;利用非硅微加工技术完成的不锈钢微型直接甲醇燃料电池,在室温下用2 mol/L甲醇溶液供液时开路输出电压为650 mV,最大输出功率密度达到15.8 mW/cm²。     

直接甲醇燃料电池测试用温度控制系统

为了精确控制燃料电池阳极燃料的温度,搭建了直接甲醇燃料电池(DMFC)测试用温度控制系统。针对温度控制对象为定速流动的特点,设计了用于加热流动液体的特殊结构,即将不锈钢软管以双层跑道的布局紧密贴合于三层黄铜板之间,以延长液体在加热块中的流动时间,保证出口流动液体温度的精确控制。计算了不同内径的不锈钢软管最小管长和控制系统的最小加热功率。采用半导体制冷片为流体加热/制冷元件,设计制作了其功率驱动和换向电路。采用基于PID闭环控制的VC++程序设计方法实现了温度自动控制。实验结果表明:温度控制系统的平均升/降温速度为14℃/min,稳态温度控制示值误差±2℃,能够满足DMFC恒定温度条件下实时测试的要求。     

微型直接甲醇燃料电池若干关键技术进展

在介绍微型直接甲醇燃料电池（μDMFC）工作原理的基础上,探讨了其流场板结构、流场板工艺和材料、物料管理和封装技术等关键问题。分析比较了不同结构的流场板对μDMFC性能的影响,介绍了微流场板加工的难点和流场板材料的特殊性,讨论了μDMFC物料管理方式及其进展,综述了μDMFC封装的难点和研究现状。     

微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构设计

针对自呼吸微型直接甲醇燃料电池阴极氧气传质效率低和性能差等问题,对微型直接甲醇燃料电池阴极集流板多孔结构进行了设计和实验研究.通过建立甲醇燃料电池阴极模型,分析了集流板开孔形状和开孔率的变化对电池性能的影响,指出开孔形状对阴极电流几乎没有影响,开孔率在一定范围内变化时阴极电流变化较小.然后对得出的结果进行了实验验证.提...     

集成在微型直接甲醇燃料电池中加热器的设计

根据各种传热机理建立了微型直接甲醇燃料电池的热传导模型,借助有限元分析工具,设计模拟了集成在微型直接甲醇燃料电池中3种不同结构的加热器。仿真结果表明,不同的加热器结构在极板表面将引起不同的温度分布,这将对燃料电池产生不同的加热效果,从而对电池的性能造成影响。其中一种比较理想的加热结构仅引起1.4 ℃的温度偏差,显示了良好的温度均匀性,故在实验中被用来控制工作温度。而另外两种加热结构引起的温度偏差分别是2.1 ℃和3.0 ℃。实验结果表明,当电流53.9 mA时,微型直接甲醇燃料电池工作温度为58.2 ℃,产生的最大功率密度为5.55 mW/cm²。集成后的微型加热器可以通过调整微型直接甲醇燃料电池的工作温度提高其性能,并能在极端环境下工作。     

可使用甲醇的燃料电池

美国匹兹堡卡内基一梅隆大学的科学家日前表示，他们正在研制一种使用甲醇的燃料电池系统，这种采用纳米工艺的燃料电池仅有打火机大小，可用于汽车、笔记本电脑、手机及其他便携式电子设备。     

PDMS封装技术在硅基微型直接甲醇燃料电池中的应用

在分析了PDMS应用优势的基础上,介绍了一种基于PDMS的封装技术,将此技术应用于硅基直接甲醇燃料电池的制作中,并对电池性能进行了测试。实验表明,PDMS封装技术能够有效解决封装的密封性、燃料输运导管固定、电池组件间的接触性等问题,并具有长期可靠性。应用PDMS封装技术的微型直接甲醇燃料电池性能优良,可以驱动一些低功率电子器件和MEMS器件。     

美研制出液态甲醇燃料电池

据新华社报道,美国航天局下属喷气推进实验室日前宣布,该机构与南加州大学合作,研制出一种利用液态甲醇产生电能的电池,这项技术将为进一步开发和推广清洁能源开辟新途径。     

科学家研制出含铁燃料电池催化剂

近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室博士邓德会、研究员潘秀莲、院士包信和等与洁净能源国家实验室燃料电池研究部合作,首次完成用铁替代燃料电池催化剂中贵金属的实验。相关研究成果日前在线发表于《德国应用化学》。     

贵金属分析的研究进展

贵金属由于其在国防、化工、石油精炼、电子工业、医药行业上的重要性，同时又由于其在自然界中资源相对紧缺，所以它的测定研究一直倍受分析工作者的关注。在天然样品中，由于样品成分复杂，贵金属常以游离状态存在，且含量极微（ng/g级，甚至为亚ng/g级），其测定一直是一项难题，近几年来，由于分析仪器的迅速发展，贵金属的同时分析又活跃起来，对于样品的分解富集，火法试验仍然是一种重要的方式，其它的富集方式如共沉淀、离子交换、溶剂萃取也在不断的深入研究，本文对目前贵金属分析的进展进行了评述。     

贵金属溅射靶材的研究进展

溅射靶材是磁控溅射制备薄膜的关键原材料,其质量决定着溅射薄膜的性能.贵金属溅射靶材因具有优异的物理和化学性能而广泛应用于高性能薄膜的制备.综述了贵金属溅射靶材制备方法、技术要求和应用情况的研究进展,指出高纯化、大尺寸、高利用率以及靶材生产与溅射镀膜一体化是贵金属靶材未来发展方向.     

直接甲醇燃料电池技术

介绍了直接甲醇燃料电池 ( DMFC)的基本原理 ,评述了 DMFC技术的研究现状。从产业化角度考虑 ,DMFC的研究应集中在新型高效催化剂和不渗透甲醇质子交换膜的开发两个问题上。     

美开发出高性能合金燃料电池催化剂

正美国布朗大学研究人员开发出一种新型合金催化剂,既可以减少贵金属铂的用量,又具有良好的性能,其活性和耐久性指标都超过了美国能源部制定的2020年车用电催化剂技术指标,具有广阔的应用前景。铂催化剂成本高昂,是阻碍氢燃料电池广泛使用的重要因素之一。要降低成本,将铂与其它廉价金属结合制成合金催化     

基于自抗扰原理的燃料电池阳极压力控制研究

车用燃料电池在实际工况中容易产生供气波动、内部温度分布不均等问题导致阳极内部压力不稳定,严重影响了其市场化推广。通过控制方式的设计可以优化上述问题,针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极压力的仿真、跟随和控制等问题,论述了基于自抗扰原理的质子交换膜燃料电池死端模式阳极的建模过程,并在Simulink环境下通过仿真证明了基于自抗扰原理控制方式的有效性。仿真结果验证了该仿真系统的实用性和有效性,该仿真系统能够使质子交换膜燃料电池阳极压力有效跟随阴极压力,能够对温度、压力变化等扰动具有抵抗效果,跟随速度快,准确度高,超调极少。     

合成甲醇催化剂还原、钝化的探究

XNC-98型合成甲醇催化剂是一种热稳定性好、低温活性高、选择性高、使用寿命长的甲醇合成催化剂,广泛用于以煤或天然气为原料的甲醇生产装置。本文根据大庆油田化工有限公司甲醇装置,使用XNC-98型合成甲醇催化剂的经验,对其还原、钝化的情况进行了总结。     

汽车尾气催化剂的结构及其活性贵金属和稀土元素的表征

总结汽车行业普遍使用的SEM+EDS不能应对汽车尾气催化剂类样品的原因主要是EDS的灵敏度和分辨率相对不足,而微束分析仪器电子探针EPMA在这两方面具有明显的优势,可满足催化剂中微量的贵金属和稀土元素的分布表征。测试某商用尾气催化剂,结果表明:其外层含Rh、廉价金属热稳定剂、CeO_2储氧剂和对气体吸附性较高的ZrO_2;内层含贵金属成分为Pd、热稳定助剂以及增强储氧能力的ZrO2-CeO_2,以及一些增大比表面积、提高颗粒分散性和热稳定性的其他添加元素,显示了EPMA在微区分析表征中涉及微量及稀土元素时有着强大的分析能力。     

固体氧化物燃料电池甲烷直接内重整的数值模拟

基于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的工作原理,对其能量转换过程中的热质传输和电化学反应现象建立数学模型。研究了碳氢化合物气体作为SOFC燃料气条件下重整反应和水气交换反应对SOFC性能参数的影响。采用FLUENT与外部子程序结合的方法,对数学模型进行求解。对比分析了不同工作电压条件下电池温度、极化、电流密度等电池性能参数。结果表明:甲烷重整反应生成的一氧化碳也大量参与电化学反应,在SOFC的工作电压为0.682 V一氧化碳氧化产生的电流为总电流的18.5%;阴极极化是电池极化损失的主要部分;SOFC的工作电压区间为0.652 V至0.702 V时,总电流密度、功率密度、燃料利用率、发电效率和三合一电极(posi-tive/electrolyte/negative,PEN)的温度梯度随着工作电压的增加而减小。