车用氢燃料电池技术现状及发展方向

综述了燃料电池分类和质子交换膜电池原理与结构,介绍了车用氢燃料电池关键部件材料应用与发展,分析了车用燃料电池的应用瓶颈和发展趋势。     

氢燃料电池用催化剂的制备和性能研究

氢燃料电池是一种能够将化学能直接转化为电能的能量转化装置,具有转化效率高、清洁环保等优点,被认为是21世纪最有前途的新能源技术。催化剂作为氢燃料电池的关键材料,直接影响电池的使用寿命。通过以炭黑为基体、血晶素为前驱体,通过自组装热解两步法制备复合载体,并负载铂制备Pt/Fe-N-C/EC复合催化剂。考察催化剂的电化学性能,并将其制备成膜电极组装单电池测试电池性能。结果表明,制备的铂炭催化剂具有良好的电化学性能,质量比活性可达183.26 mA·mg^-1,电化学活性面积可达92.79 m²·g^-1,膜电极组装的单池在DOE加速耐久30 000圈实验后,其在0.8 A·cm^-2处电压值衰减18 mV,电化学活性面积衰减37.64%,符合DOE标准。     

质子交换膜燃料电池研究及应用现状

介绍了国内外质子交换膜燃料电池(PEMFC)研究的整体现状及水平,分别讨论了PEMFC的3个关键部件:质子交换膜的材料要求,电化学反应催化剂的特点,膜电极的组成、制备工艺和最新进展,重点讨论了全氟磺酸型质子交换膜的类型、优缺点和当前的研究方向。在此基础上,追述了近年来国内外以PEMFC作为电动汽车动力源的实际应用情况,并指出应用PEMFC存在的问题。可以看到,PEMFC具有广阔的应用前景,将会在电动汽车方面得到最早的商业化应用。     

微生物燃料电池的研究应用进展

微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,氧化分解生物质同时输出电能的一种新装置,因其可将生物质中化学能直接转化为电能,可获得更高的能量转化效率,是未来缓解能源和环境问题的有效途径,引起了科研工作者的广泛关注。本文结合近几年微生物燃料电池的发展,综述了产电微生物种类、电池材料及其改性、反应器的放大以及微生物燃料电池应用方面的研究进展,分析了该领域未来发展的主要方向及面临的问题,指出筛选和诱导产电菌对不同有机底物的耐受性,开发高效价廉的电极材料以及构建易于放大的电池模式,是微生物燃料电池未来研究的重点。在此基础上,应该着重于反应器放大,深入研究其在废水处理、产氢、微生物电化学合成以及传感器方面的应用,确定其实际应用的相关参数和模型,为微生物燃料电池早日实际应用打下坚实基础。     

质子交换膜燃料电池研究进展

质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell, PEMFC）因具有效率高、功率密度大、排放产物仅为水、低温启动性好等多方面优点,被公认为下一代车用动力的发展方向之一。然而,目前PEMFC在耐久性和成本方面距离商业化的要求还存在一定差距。为攻克上述两大难题,需要燃料电池全产业链的共同努力和进步。本文回顾了近年来质子交换膜燃料电池从催化剂、膜电极组件、电堆到燃料电池发动机全产业链的研究进展和成果,梳理出单原子催化剂、非贵金属催化剂、特殊形貌催化剂、有序化催化层、高温质子交换膜、膜电极层间界面优化、一体化双极板-扩散层、氢气系统循环等研究热点。文章指出,催化层低铂/非铂化、质子交换膜超薄化、膜电极组件梯度化/有序化、燃料电池运行高温化、自增湿化是未来的发展趋势,迫切需要进一步的创新与突破。     

车用燃料电池高电位工况衰减机理及缓解技术

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)在汽车领域经过近30年的持续突破,基本满足了商业化车用技术要求,进入了示范应用阶段。但成本和寿命仍然是限制PEMFC大规模应用的难题,本文针对影响PEMFC寿命的常见衰减工况之一的高电位工况,归纳分析高电位工况堆电堆相关部件的衰减机理,并从材料优化和系统控制两个方面总结了现有的缓解技术。     

液相进样直接甲醇燃料电池性能研究

报道了用研制的Pt-Ru/C催化剂, 采用特殊工艺制备了膜电极, 并组装了直接甲醇质子交换膜单电池系统。考察了电极扩散层制备方法、催化剂层中催化剂、Teflon-C以及Nafion液的用量等电极制备工艺条件以及空气作为氧化剂对单电池性能的影响。结果表明：采用刷涂法制备电极扩散层比喷涂法好,催化剂层中催化剂的优化含量为0.6mg·cm-2,Teflon-C、Nafion液的最佳用量分别为0.3 mg·cm-2、0.5 mg·cm-2。当工作温度为80℃时,输出电压为0.3V,氧气作为阴极气体的输出电流密度为36mA·cm-2;而空气作为阴极气体的输出电流密度为22.5mA·cm-2。膜电极有效面积为9cm2的的液相进样直接甲醇/氧气燃料电池三电池电堆的最大功率为0.285W,此时输出电压为0.7V,输出电流为0.407A;而液相进样直接甲醇/空气三电池电堆的输出电压为0.635V,输出电流为0.252A时,最大功率为0.160W。     

微生物燃料电池技术的研究进展与应用

结合近年来微生物燃料电池（MFC）技术的发展,对影响MFC产电性能的因素进行了综述。分别介绍了MFC的工作原理、构型、电极材料、产电微生物以及产电机理,简述了MFC技术处理各种工业与生活废水同步产电的应用。     

燃料电池技术及其国内外研究概况

本文介绍了燃料电池的工作原理、发展历史以及特点,简述了燃料电池主要的分类情况。同时对国内外燃料电池的研究发展状况进行了概述。     

甲醇制氢的燃料电池技术及应用

以质子交换膜燃料电池为例介绍了燃料电池的工作原理、结构、性能等，简述了甲醇蒸汽重整、甲醇分解以及甲醇部分氧化重整制氢为燃料电池提供燃料的催化反应机理、反应条件、催化剂性能等，阐明从甲醇制氢的离子变换膜燃料电池的优越性及应用前景。     

质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程和现状

氢气中杂质种类和含量水平对加氢站关键设备、氢燃料电池汽车供氢系统、燃料电池核心部件的性能和寿命有着重要的影响。国际标准化组织（ISO）以及各国标准化机构依据技术发展趋势和产业化进程特点,研制构建了系统完备、指标要求合理的燃料电池用氢质量标准体系,在氢能和燃料电池汽车技术发展中起到了基础支撑作用。本文回顾了质子交换膜燃料电池用氢质量标准的发展历程,对比分析了国内外标准的差异,认为我国质子交换膜燃料电池用氢的质量标准对杂质组分的限值要求与国际先进标准是一致的,我国产业界应充分重视标准的实施应用,积累更多的试验数据,为主导或参与国际标准制修订工作奠定基础。     

氢源技术在PEMFC中的应用现状及发展趋势

汽车尾气对人类赖以生存的环境的污染日益严重,人类在开发友好工业的同时,也在力图开发高效、洁净的电动汽车替代汽油、柴油发动机汽车。文中系统的论述了目前国内外离子交换膜燃料电池电动汽车的氢源技术现状,指出了离子交换膜燃料电池电动汽车应重点开发的技术之一是车载燃料制氢的技术。     

燃料电池技术及应用

本文介绍了燃料电池的基本原理、系统结构、类型、特点和应用，概述了燃料电池的发展现状和未来。     

质子交换膜燃料电池技术的发展动向

目前 ,燃料电池技术已经从实验室研究逐渐走向规模化、实用化的开发 ,其研发模式也由单纯的科研机构研究转向政府、企业和科研机构三者的结合。本文评述了燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池的应用和研发状况。简介了国际国内燃料电池领域内政府的支持和推动 ,以及企业的开发情况。并提出了燃料电池在普及中所面临的关键问题     

质子交换膜燃料电池技术的发展及应用

概述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的发展历史和现状,并对其应用前景进行了展望;对质子交换膜燃料电池的膜、膜电极、电催化剂和双极板等关键技术进行了简要介绍。     

质子交换膜燃料电池研究进展

由于质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有能量转化效率高、寿命长、比功率和比能量高、以及对环境友好等优点,近年来得到迅速发展.笔者综述了PEMFC的特点,分析了PEMFC在国内外的最新研究进展,介绍了PEMFC的应用前景,并指出了PEMFC研究当前需要解决的技术问题及其发展趋势.     

燃料电池汽车氢源系统的生命周期EEE综合评估

阐述了生命周期评价方法用于多系统比较评估的特点以及该方法在经济、能源和环境领域参与评价的具体步骤。重点介绍了生命周期EEE综合评估方法在燃料电池汽车的各种氢源系统的比较评价中的应用。     

基于膜电极的质子交换膜微生物燃料电池

通过采用传统电化学燃料电池的技术和材料,以寻求提高微生物燃料电池的电流密度,制作基于膜电极的微生物燃料电池。通过构建温控压力机,制作了一系列膜电极(MEA),并对作为正极的多种碳材料进行了筛选。使用定制的玻璃微生物燃料电池来放置膜电极和培养Geobacter sulfurreducens,对产生的电流进行评价。细胞的生长以乙醇为唯一碳源,因而代表了一种新型的乙醇/氧气燃料电池。相比以前的设计,基于膜电极的微生物燃料电池的电极表面每个单位会多产生出100倍的电流,并且可以被长久使用。