微生物燃料电池及其应用研究进展

简述了微生物燃料电池的发展简史和工作原理,介绍了微生物燃料电池阳极材料、阴极材料和膜材料等方面的发展现状,分析了近年来国内外对直接和间接微生物燃料电池的研究情况,并指出微生物燃料电池反应器为获取氢能开辟了新用途.     

新型能源与环境材料

富士通便携终端燃料电池驱动时间超过8小时富士通研究所日前试制成功了面向个人笔记本电脑及PDA(个人便携终端)的燃料电池。输出功率为15W,可驱动该公司的个人笔记本电脑8h～10h他们的目标是今后进一步提高性能,并尽快投产。富士通研究所此次开发成功的燃料电池是直接甲醇类型,直接向燃料电池组的反应部供给甲醇溶液。通过在高分子电解质膜上采用新材料,可将甲醇浓度最大提高至30%左右使用。据富士通介绍,此次采用的高分子电解质膜,不是以前使用的氟类电解质膜,而是芳香族碳化氢类材料。在该材料的表面附着有作为触媒的铂类材料通过在铂类…     

燃料电池工艺进展

燃料电池在工艺和应用方面的惊人增长,尤其是最新的聚合物电解质隔膜（PEM）燃料电池的开发说明目前己达到推行氢燃料电池汽车的最佳时刻。本文将介绍一种车载氢存储系统,一种不间断供电的13kW功率的燃料电池、一种4kW的燃料电池发电装置和一种4kg（可行驶480km）的氢存储器。将介绍的燃料电池材料包括金属双极板材、直接甲醇燃料电池用的具催化活性的碳纳米管电极和PEM燃料电池用的高温聚合物-富勒烯电解质。     

我国氢动力船舶创新发展研究

航运业迅猛发展促使传统船舶的能耗与环境问题日益显现,氢动力船舶作为未来水路交通载运工具的发展方向之一将是实现水路交通领域碳达峰、碳中和目标的重要依托,因而研究我国氢动力船舶创新发展具有迫切性。本文梳理了氢动力船舶的发展现状,从氢动力船舶产业链发展态势、协同发展战略布局的视角完成了氢动力船舶产业布局研判;完成了发展氢动力船舶的技术经济可行性分析,覆盖氢和氨燃料、氢燃料电池、氢内燃机、基础设施、总拥有成本等角度;从氢气制取、氢气运输、大容量储氢、安全加氢、燃料电池、氢内燃机、多能源协同控制、氢应用安全等方面系统展开了氢动力船舶产业链关键环节分析。立足国情提出了我国氢动力船舶多阶段发展目标,论证形成了氢动力船舶发展路线图、氢燃料供应体系建设路径。研究建议,明晰应用场景、突破关键技术、完善配套设施、创新运营体系,以此推动我国氢动力船舶快速优质发展。     

昂贵铂基电极的替代材料

采用燃料电池可实现无污染发电。在这种氢燃料电池中,有两个含有催化剂的铂基电极,该电极可将氢和氧转化为水或将水裂解为氢和氧。氢气在通过其中一个电极时,被分裂成氢质子和电子。电子在回路中流动产生电流,而质子则流向另外一个电极,并与氧结合形成水分子。铂基催化剂还用于将水裂解为氢和氧,并作为燃料储存于电池中,还用于其它能源技术中。但是,铂为贵金属,非常稀有,难以作为广泛使用的石化类燃料系统的替代技术。     

储氢材料

直接关系到燃料电池汽车行走距离的储氢技术，目前的现状不论是采取压缩氢、液体氢还是储氢材料的任何方式，并不是能在容器的容量、重量、能量效率、成本等所有方面都能得到满足。氢是体积非常大的燃料。每单位质量的氢的发热量约是汽油的3倍。     

氢能的研究进展

随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点。综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢能利用5个技术领域的最新研究进展,旨在明确这些技术领域研究中的关键问题及主要研究方向。     

新能源材料

<正>英国宣布投资1 100万英镑推动氢燃料电池汽车发展英国商业国务大臣汉考克宣布英国将为氢燃料电池汽车发展资助1 100万英镑。在该笔资助中,750万英镑将来自政府,另外350万英镑将来自产业界。在具体用途方面,200万英镑将用于对现有的68所氢燃料补给站进行升级;350万英镑(产业界将提供匹配资金)将用于新建4~7所氢燃料补给站;200万英镑将用于公共部门,鼓励在一些地理集中区域部署大约40辆氢燃料电池汽车。到2015年末,英国将在全国范围内建成一个由15个氢燃料补给站     

纯化贮氢器的研制

纯化贮氢器是利用贮氢材料吸放氢的原理，同时纯化和贮存氢气的一个小型装置，器体采用铝合金瓶．原料气纯度≥９９％，充入压力为３．０Ｍｐａ，吸氢２ｈ，可连续释放高纯氢１８００Ｌ以上，不需加热，室温下工作压力为０．５Ｍｐａ，流量＞ＩＬ／ｍｉｎ，两台交换，可连续使用．叙述了吸放氢原理、工艺流程、试验方法、技术指标．     

用于核反应堆的碳化硅复合材料燃料套管

一种新的三维纳米孔隙电极已由美国乔治亚工学院研制成功，该电极可提高燃料电池及传感器的性能。制成的自支撑金属泡沫电极含有互相连通的孔隙复杂网络，这是由铜衬底上沉积铜、锡或铜锡合金时产生的氢泡产生的。氢泡离开衬底发生膨胀，穿越沉积的金属时逐渐产生一个渐行渐宽的通道。     

燃料电池用隔膜的进展

美国Poly Fuel公司报道，燃料电池隔膜工艺的进展有望延长电池使用寿命并使成本降低。在汽车用氢燃料电池进展的基础上，该公司宣称其开发的、新的氢基电池材料将产生更少的水汽、并提高15％的功率，而且生产成本也比原有的隔膜材料花费更少。     

氢储存新材料在美国开发成功

美国弗吉尼亚大学的研究人员宣布,他们开发出了可大幅提高氢储存能力的新材料,其储氢量最大可达到自身重量的14％,相当于目前储氢合金材料的2倍,同时,该技术采用在室温下储存氢的方式。氢是一种能源携带者,燃料电池就是以氢气为燃料将化学能转化为电能的发电装置,它是水的电解反应的反向过程,当氢与氧结合时,其产品就是电力、水和热量,并不会排放温室气体,因此,氢被当做替代化石燃料的新型绿色能源。但是,如果要让氢经济梦想成真,科学家们必须提高氢气生产和储存的效率。     

从混合气体中高效提取纯氢

美国燃料电池能源公司开发出一项从混合气体中分离高纯氢的高效系统，这种以电化学方法分离氢的设备（EHS）将用于燃料电池发电。     

附着钛原子的碳纳米管可用作贮氢材料

美国国家标准与工艺研究所报道，根据最新量子计算和计算机模型，附着有钛原子或其它过渡金属的碳纳米管可比最有效的贮氢材料贮存更多的氢分子。碳纳米管的这一功能使它可用作燃料电池的氢源，这意味着，带有钛原子的碳纳米管能够聚集起相当于其自重8％的氢量。这种吸氢量比“自由轿车伙伴集团”（该集团中包括美国能源部和美国汽车三巨头制造商）规定的最低贮氢量要求6％还高出1／3。此外，联到钛原子上的氢分子，在受热时易于放出。这种可逆性吸附是对贮氢材料实用性的另一项要求。     

日本将研究车用氢储存技术

据日本媒体报道，自2007年4月1日开始的财年，日本经济产业省（METI）将着手执行为期4年的有关燃料电池动力车用氢储存先进技术的基础研究计划。该计划将邀请顶级国际研究机构参加，目的是利用模拟和分析技术开发大容量的高功能创新材料并建立制备这种材料的方法。据悉，此项研究开发的目标是获得更轻便的高容量储氢容器以代替现有的氢燃料储箱，使燃料电池动力车行驶里程增加。     

氨硼烷化合物成储氢材料新星

据报道，中科院沈阳金属研究所在新型氨硼烷化合物储氢材料研究方面取得了重要进展，在改善材料可控放氢性能方面达到了国际先进水平。这一成果的应用将推动氢燃料汽车产业发展。     

提纯氢气的新型气溶胶

美国能源部阿尔贡实验室开发出一种多孔半导体气溶胶可用于净化被污染的水体,还可能用于提纯燃料电池用的氢气。西北大学、密执安州立大学还有阿尔贡的材料科学家们制造了并在阿尔贡先进光子源机器上分析了这种气溶胶。研究人员将不到1g的气溶胶放入被汞污染的水中,发现气溶胶可以除去99．99％的重金属。研究人员确信,这种气溶胶不但可用于环保净化处理,而且可用于除去氢气中的杂质,以免使燃料电池用氢的催化剂受到破坏。科学家认为这是在氢存储技术和燃料电池技术中的一项重要成就。     

我电催化析氢材料设计取得突破性进展

正"Less is more"是著名德国建筑师米斯·凡德洛说过的一句话。这种"少即多"的设计理念被借鉴于电催化析氢材料设计工作,近日由贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室副教授邓明森和中科大教授熊宇杰、江俊课题组共同完成的《电催化析氢材料设计取得突破性进展:Less is more》近日在德国应用化学杂志《Angewandte Chemie》上发表,并被该期刊以封底形式加以介绍。电催化析氢反应是在金属电极表面放氢腐蚀的阴极过程,是在可逆氢燃料电池中产氢的重要过程。金属铂是该     

稀土系贮氢材料研究现状

论述了稀土系贮氢材料的性能和应用领域,总结了迄今为止开发的稀土系贮氢材料及其主要特点,分析了改善稀土系贮氢材料性能的主要途径,指出了稀土系贮氢材料的发展趋势。     

美科学家研制出高效燃料电池

美国西北大学新开发出一种固体氧化物燃料电池，在用异辛烷作燃料时有望使能源转换效率达到50％。通常内燃机的能源转换效率不超过15％，现有氢燃料电池的效率是29％，最新混合动力汽车的效率不超过32％。在能源供应紧张、油价高涨的今天，这一进展颇为引人瞩目。新型燃料电池在经过更多试验后，能广泛应用于汽车，飞机，甚至众多家庭。