石墨烯在低温燃料电池阳极中的应用进展

石墨烯是一种碳质新材料,具有独特的电学、热学和力学等性能,在电子、能源和催化领域有广阔应用前景。其较大的理论比表面积、超高的载流子迁移率和较高的热稳定性等性质,使其成为燃料电池催化剂的优良载体材料并受到极大关注。综述了石墨烯负载贵金属催化剂的制备方法,然后阐述了石墨烯作为催化剂载体在低温燃料电池阳极中的应用进展。最后,展望了石墨烯作为低温燃料电池催化剂载体的发展趋势。     

二氧化钛载体在燃料电池上的研究进展

Pt/C催化剂采用碳为载体,但在燃料电池运行的环境下,由于催化剂载体的碳腐蚀导致催化剂电化学稳定性较低,影响了燃料电池的寿命。寻找高稳定性及高导电性的非碳载体是目前燃料电池研究的热点之一。TiO2化学稳定性高,导电性相对较高,而且来源丰富,成本低廉,因此作为碳载体的替代材料,在燃料电池中有潜在的应用。综述了TiO2作为燃料电池催化剂载体的研究进展,并对其作为催化剂载体在燃料电池催化剂研究中存在的主要问题和发展前景进行探讨和展望。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

介绍了直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂的研究进展,以及在国内外应用情况;介绍了几种常见的催化剂制备方法,同时比较了现有几种常见催化剂载体的性能。结果表明:介孔碳材料作为一种极具潜力的催化剂载体,因其具有独特的介孔结构,有利于反应物和产物的传输,因而可以提高催化剂的利用率和降低催化剂的负载量,从而成为高效催化剂的载体来推动燃料电池的商业化进程。     

非晶态合金催化剂在低温燃料电池中的应用

介绍了非晶态合金作为催化剂在低温燃料电池中应用的情况。由于受工作环境的限制,低温燃料电池对催化剂的要求比较高。从非晶态合金的结构特点出发,分析了其能够作为潜在的高效、长寿命催化剂应用在低温燃料电池中的原因。根据已有的文献,总结了几种低温燃料电池用非晶态合金催化剂的制备方法,并简单介绍了文献中已有的一些非晶态合金在燃料电池中的应用。     

导电聚合物电催化剂的研究进展

综述了导电聚合物作为低温燃料电池催化剂载体和电催化剂的研究进展,主要介绍了导电聚合物的导电机理、催化剂的制备方法及催化性能。针对导电聚合物电催化剂化学降解严重、缺乏单体电池性能测试等缺点,展望了发展的方向。     

石墨烯用作直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体

直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂是决定电池性能、寿命和成本的关键材料之一。近年来人们主要从提高催化剂活性和降低催化剂成本两个方面出发进行了大量的研究,有力地推动了直接甲醇燃料电池的发展。石墨烯作为一种载体材料能够显著提高催化剂的催化活性和稳定性,引起了人们极大的兴趣。介绍了近几年石墨烯在直接甲醇燃料电池阳极催化剂载体的进展,并对其在未来的应用进行了展望。     

阴离子膜燃料电池阴极非贵金属催化剂研究进展

与质子交换膜燃料电池相比,阴离子交换膜燃料电池不仅能显著提高阴极氧还原反应(ORR)动力学,而且可采用非贵金属催化剂大幅降低成本和减少极板腐蚀,成为新能源领域中的研究热点。对阴离子膜燃料电池中阴极非贵金属氧还原催化剂的研究进展进行了详细评述,在此基础上提出杂原子掺杂的多孔纳米碳材料和以其为载体担载合金化的非贵金属是阴离子交换膜燃料电池阴极催化剂今后的发展方向。     

聚合物电解质膜燃料电池电催化剂的进展

评述了近年来聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)电催化剂的进展,其中包括核/壳结构、中空结构等结构及形状可控的Pt基催化剂、非贵金属催化剂及石墨烯、有序介孔碳等新型载体,并对发展前景进行了展望.     

PEMFC用Pt/C催化剂耐久性的研究进展

总结了质子交换膜燃料电池(PEMFC)用Pt/C催化剂在长时间运行过程中性能衰减的主要原因及近年来提高Pt催化剂稳定性的方法.性能衰减的主要原因有:Pt在碳载体上的迁移、团聚;Pt纳米粒子的溶解再沉积;Pt中毒及碳载体的腐蚀.选用更稳定的载体和Pt合金化是提高稳定性研究的重点,通过对Pt进行封装也可提高Pt/C催化剂的稳定性.     

质子交换膜燃料电池催化剂的稳定性

质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化面临的一个主要问题是电池的耐久性问题,催化剂的稳定性下降是影响其寿命的关键因素之一。从Pt的溶解再沉积,Pt的团聚长大及碳载体的腐蚀等方面探讨了影响催化剂稳定性的主要因素,概述了提高催化剂稳定性的几种研究思路,并对PEMFC催化剂的发展趋势进行了展望。     

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。     

甲醇燃料电池阳极电催化剂研究进展

甲醇阳极电催化剂是影响直接甲醇燃料电池性能的关键技术之一。从单组分、二组分和多组分电催化剂等方面,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。     

碳纳米管作燃料电池催化剂载体的研究进展

综述了用碳纳米管(CNTs)作质子交换膜燃料电池和直接甲醇燃料电池催化剂载体的研究进展,主要介绍了CNTs的预处理方法及作用、CNTs作载体的催化剂的制备方法和性能。CNTs具有独特结构、合适的比表面积、低的电阻和高的稳定性,因此,以CNTs为载体的催化剂的电催化性能要优于以活性炭或炭黑为载体的催化剂的性能。     

直接甲酸燃料电池阳极催化剂研究进展

直接甲酸燃料电池（DFAFC）具有较高的理论开路电压、较低的燃料渗透速率以及低温下具有高的能量密度,因而受到广泛关注。简要介绍了甲酸电催化氧化机理,综述了目前DFAFC阳极催化剂的研究进展,并探讨了研究中尚存在的问题和今后发展方向。     

燃料电池甲醇重整制氢研究进展

阐述了燃料电池中甲醇重整制氢的现实意义,对甲醇重整催化剂和重整器的研制与开发进行了综述.评述了甲醇分解、甲醇水蒸气重整和甲醇氧化重整催化剂的研究情况.根据燃料电池上甲醇重整器的技术要求,介绍了用于甲醇重整制氢的管式、板式和微反应器.开发高效催化剂和研制低温快速启动、自供热的小型甲醇重整器是实现甲醇重整制氢用于燃料电池的研究方向.     

催化剂载体对DBFC性能的影响

直接硼氢燃料电池(DBFC),是一种新型的高比能便携式电源,其电池电势(1.64 V)及理论比能量(9 300 Wh/kgNaBH4)均高于直接甲醇燃料电池.为了实现BH4-的8电子完全氧化,分别以Ketjen炭黑、Vxc-72R炭黑为载体,采用溶胶-凝胶法制备了纳米级的Au/C催化剂,并采用分层装配的方法组装了单电池,考察了催化剂载体及载体处理对电池性能的影响.结果表明,溶胶-凝胶法是制备纳米级高分散Au/C催化剂的有效方法,Ketjen炭黑载体明显优于Vxc-72 R炭黑,载体经酸处理后可大大提高电池的性能.     

氧电极催化材料的研究现状

主要综述了近几年燃料电池、金属-空气电池中氧还原反应(ORR)催化剂的发展状况,包括发展成熟的贵金属及合金;过渡金属复合氧化物、简单氧化物;过渡金属大环化合物以及双功能电催化剂研究现状。着重阐述了氧气在这些催化剂上的电化学还原机理,催化剂结构对ORR的影响。在贵金属及合金催化剂中,较详细地介绍了Pt-M合金催化剂中各种过渡金属M提高合金催化性能的理论机理,如“锚定效应”等;在过渡金属复合氧化物催化剂中,探讨了掺杂离子的变价作用增加氧气的活性吸附位、提高ORR速率的机理。