清洁能源—燃料电池

燃料电池具有能量效率高，不排放或极低排放污染物的特点，是一类应用前景广阔的清洁能源。本文简述了燃料电池的原理、应用范围，综述了各国研究和开发燃料电池的方向和策略、燃料电池的制造和应用现状。     

燃料电池及其应用前景

燃料电池发电是新型的高效、清洁发电技术。它具有高能量、高效率、不排放污染物或极少排放污染物的特点，是应用前景非常广阔的清洁能源。文章简述了燃料电池的原理，介绍了燃料电池的分类，产品应用范围以及应用前景。     

洁净燃料二甲醚的制取方法

基于二甲醚作为清洁能源代用燃料的目的，对二甲醚的特性进行了介绍，并阐述了二甲醚的合成方法、所涉及的催化剂以及合成反应器，最后提出了生物质高温裂解气作为合成气气源以制取二甲醚的思路。     

潜艇燃料电池AIP氢燃料活性炭低温吸附储存

设计利用潜艇液氧冷量的燃料电池(FC)-AIP活性炭低温吸附储氢系统,在模拟潜艇航行中晃动和振动的平台上,测试氢在活性炭上的吸附等温线和储氢系统在为质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气时的特性。结果表明,吸附等温线受平台晃振的影响小;温度为113K、压力为6MPa时,比表面积为1450m2.g-1的SAC-02活性炭储氢系统的质量储氢密度可超过当前艇用储氢合金的质量储氢密度;在2kW PEMFC电堆典型工况所需的氢气量(质量流率21.44L.min-1)下,通过充气过程的液氧预冷和放气过程的循环介质加热,可使储罐中心和壁面在整个过程中的最大温差小于5℃。活性炭低温吸附储氢系统的质量密度和储放氢特性能满足艇用FC-AIP系统的要求。     

沼气发电技术及沼气燃料电池在我国的应用状况与前景

沼气发电技术是一种清洁的发电技术。文章针对目前我国已有的沼气发电技术进行了技术评价,综述了这种技术的发展现状与近年来的应用情况;燃料电池也是一种新型高效、清洁的发电技术,文章对以沼气为燃料的燃料电池技术进行了介绍,对我国沼气利用技术的发展具有参考价值。     

利用煤层气资源开发燃料电池的探讨

我国煤层气资源丰富，开发利用前景广阔。燃料电池作为一种新兴能源具有效率高、污染小、噪声低等优点。本文论述了以煤层气为燃料的燃料电池的工作过程，并对其开发应用前景进行了探讨。     

国外新型汽车代用燃料的开发和应用前景

进入新世纪，研发和应用新型汽车代用燃料已成为发展新世纪清洁汽车燃料的一大热点。业已面世或开拓中的新型汽车代用燃料主要有：醇类(甲醇和乙醇)、生物柴油、二甲醚、天然气合成油(FT柴油)以及燃料电池用氢气、甲醇和清洁汽油。压缩天然气、LPG业已在汽车燃料中较多应用，以上各种代用燃料均处于不同的应用和发展阶段。     

燃料电池在家庭中的应用

介绍燃料电池的特点、家用燃料电池系统的应用现状、燃料电池制冷系统和家用能源系统,并介绍国外家用燃料电池的发展状况和燃料电池家庭应用方面的前景展望.     

当今世界各国燃料电池的开发动向及各类燃料电池的特性介绍

一、世界各国燃料电池的开发动向 燃料电池问世以来,已有450多年的历史了。1839年在英国的克罗夫乡首次试制成功。四百多年的发展过程中,燃料电池没有很大的起色。但在近几年以来,在一些先进国家,燃料电池的开发取得了很大进展。 在英国,1992年2月美国能源战略(Notional.Energy Strategy,简称NES)中表示,到2010年美国必须追加的发电量达200,000MW,美国的解决办法是:一方面通过空气清洁法     

新型汽车替代燃料——氢能的开发与应用

对氢的制备方法、储存进行了详细的介绍,同时简述了氢能在清洁汽车中的应用情况,并对未来氢能的发展进行了展望。     

燃料电池技术的发展现状

燃料电池是不经燃烧过程直接把燃料的化学能转化为电能的装置,具有能量转换效率高、污染物排放量少的独特优点.简述燃料电池工作原理,比较各类燃料电池的特性,并介绍目前燃料电池在国内外的应用现状,同时指出目前影响燃料电池商品化的主要因素.     

直接碳燃料电池活性炭制备的实验研究

以KOH为活化剂,采用化学活化法对橡木锯屑制取活性炭进行了实验研究。考察了活化温度、碱炭比和活化时间对活性炭比表面积的影响,得到了制取活性炭的最优工况,随后对此工况下的活性炭先后使用HNO3浸渍和乙酸镍Ni负载。结果表明,最优工况下制备的活性炭比表面积为1967m2/g。HNO3浸渍可以增加活性炭表面含氧官能团的种类和含量,也能较大程度地降低活性炭的灰分,乙酸镍Ni负载后,活性炭体积电阻率降低了很多。     

直接碳燃料电池(DCFC)实验研究

直接碳燃料电池是一种高效、清洁的燃料电池技术,其原理是碳和氧气勿需气化和重整而直接通过电化学反应产生电能,效率可达80%,燃料利用率约达100%。自行组装了DCFC单体电池,工作温度为500～700℃;该电池采用熔融氢氧化物作电解质,并掺入一定量的催化剂;石墨作阳极,不锈钢作阴极,加湿氧气作氧化剂。对不同的电解质、不同的氧气流量下DCFC的输出性能进行了试验研究。结果表明,KOH比NaOH的导电性好,电池运行更稳定,更有利于电池的输出;氧气流量为70mL/min时,该电池的输出性能最佳,最大电流密度、功率密度分别为105mA/cm2和0.041W/cm2,开路电压达到0.74V。电流密度为45mA/cm2时,输出电压0.65V,可连续稳定运行20h。提出了热解-直接碳燃料电池联合系统,并以C10H22为例,分析了联合系统发电效率高达76.5%,表明该系统在未来集中式电厂中有很好的应用前景。     

液相进料直接甲醇燃料电池性能的实验研究

利用美国Arbin公司燃料电池测试装置，对液相进料直接甲醇燃料电池的性能进行了实验研究。通过电流．电压曲线，研究了燃料电池工作温度和压力、阴阳极差压、甲醇和氧气流量、甲醇浓度等参数对电池性能的影响。实验结果表明：较高的电池温度可以提高电池的性能；阴阳极差压提高，电池性能降低；在甲醇浓度较低时，燃料电池工作压力、工质流量和浓度的增加均使燃料电池性能有不同程度的提高。图8参7     

管式SOFC热电特性的三维数值研究

1前言固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效、低排放的先进发电方式,日益受到了人们的关注。其几何结构主要有板式、管式和单一整体形式。管式SOFC具体结构紧凑、能承受较高的工作压力等特点,目前,美国西屋公司开发的管式SOFC已经有了示范性工程。SOFC的平均工作温度一般在800     

熔融碳酸盐燃料电池的电气特性研究

为了研究熔融碳酸盐燃料电池的电气特性,分析了熔融碳酸盐燃料电池单元的电化学过程机理,建立了基于电化学反应的熔融碳酸盐燃料电池电气模型,推导了熔融碳酸盐燃料电池平均电流密度与燃气利用率的关系,给出了采用电化学方程的熔融碳酸盐燃料电池电气特性的模型结构和算法,并进行了仿真研究和试验.试验结果表明:该模型结构简单、准确度高,可获得千瓦级熔融碳酸盐燃料电池的电气特性曲线.     

Photosynthetic cathodes for Microbial Fuel Cells

One of the major limiting factors in the practical implementation of Microbial Fuel Cells is finding efficient and sustainable catalysts for the cathode half reaction, in an attempt to avoid expensive and/or toxic catalysts. The use of phototrophic organisms is one good option since they can act as efficient in-situ oxygenators thus facilitating the cathodic reaction. In the present study, the oxygen production by photosynthetic organisms was shown to be light dependant, which resulted in increasing the power generation by 42%. Furthermore, this study showed that a previously abiotic cathode that turned biotic showed a clear light response with an improved performance of 48%. Oxygen depletion in a water-based cathode can be avoided with the use of photosynthetic biocatalysts, thus providing sustainable operation for MFCs.     

Fuel Cells as Clean Energy Converters

Abstract

A fuel cell is a device in which the energy of a fuel is converted directly into electricity direct current by an electrochemical reaction without resorting to a burning process, rather than to heat by a combustion reaction. The chemical energy of the fuel is released in the form of an electrical energy instead of heat when the fuel is oxidized in an ideal electrochemical cell. Energy conversion by a fuel cell depends largely upon catalytic electrodes, which accomplishes the electrochemical reaction to convert fuel into electric energy without involving the burning process. Efficiencies of fuel cells (40–85%) are considerable high compared to heat engines. Catalysts are so expensive that electricity from most fuel cells costs about a thousand times more than the same amount derived from conventional sources. The need is to develop the catalysts from the different precursors to succeed in the necessary chemical reactions in an effective way.     

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的产业化开发

本文简述了燃料电池的研发概况;综述了国内、外质子交换膜燃料电池(PEMFC)的技术状态;分析了PEMFC关键技术及其在商品化过程中存在的主要问题;研究了PEMFC产业化开发的方向;认为我国应加强PEMFC的开发力度,加速它的产业化进程.