空气电极催化层中导电炭材料的研究(Ⅱ)

将气相生长碳纤维(VGCF)加入到锌空气电池空气电极催化层中,通过热压成型制备三相气体扩散电极.用电流-电位极化曲线研究了这种空气电极的性能及VGCF加入量对电极性能的影响.结果表明,添加一定量的VGCF,可以降低电极极化,提高空气电极性能.     

空气电极催化层中导电炭材料的研究(II)

将气相生长碳纤维(VGCF)加入到锌空气电池空气电极催化层中,通过热压成型制备三相气体扩散电极。用电流-电位极化曲线研究了这种空气电极的性能及VGCF加入量对电极性能的影响。结果表明,添加一定量的VGCF,可以降低电极极化,提高空气电极性能。     

用EIS研究PEMFC膜电极的活化机理

为使质子交换膜燃料电池的膜电极达到和发挥其最佳性能,对其进行活化是一种有效方法,变流强制活化对提高膜电极的电化学性能比较理想。用电化学阻抗谱(EIS)对膜电极活化过程机理的研究表明,氧电极在活化过程中电化学反应电阻大大降低,氢电极和氧电极的双电层电容均显著增大,活化过程大大增加了膜电极的电极有效面积,有利于膜电极性能的提高。     

空气电极氧还原催化剂的研究

锌空气电池因其具有性能稳定、比能量高、放电电流大、原材料来源广泛、成本低廉等优点一直受到广泛重视.空气电极作为锌空气电池中的一部分,在锌电极的研究几乎进入停滞阶段的现在,已成为决定整个锌空气电池性能的关键,因此有必要对其进行深入的研究.利用共沉淀和溶胶凝胶法合成了两类催化剂,分析了其X射线衍射谱图,初步研究了其对氧阴极还原的极化曲线,研究结果表明:在两类催化剂中,n(Ni):n(Mn)为2:8的催化剂为最佳的共沉淀法制备的催化剂,LaNi0.5Mn0.5O3为溶胶凝胶法制备的B位Ni、Mn掺杂的最佳催化剂.     

混合锌粉包覆工艺中PTFE替代PVA的可行性

在混合锌粉包覆过程中,添加质量比为10%的聚四氟乙烯(PTFE)取代传统工艺的聚乙烯醇(PVA)。考察了极板的成形性、均匀性,并采用实验电池进行电性能分析。添加10%的PTFE的混合锌粉在电极成形性、均匀性(厚度、质量)、充放电性能(循环性能、湿寿命)等方面,都略优于添加PVA的混合锌粉,第36次循环(湿寿命性能)的放电容量高出近10%。     

金属-空气电池中空气电极的研究进展

介绍了清洁高效的金属空气电池的基本原理、结构以及特点.空气电极由防水透气层、活性催化层以及集流体组成,分别解释了它们的基本功能与原理.综述了近些年来空气电极的研究进展,并对不同的空气电极制备工艺及其性能进行了详细讨论.介绍了不同种类氧还原反应(ORR)催化剂的催化性能,展望了今后空气电极及其催化剂的发展方向.     

表面活性剂对锌电极电化学性能的影响

研究了碱性介质中阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对锌电极钝化行为的影响,组装成锌-空气电池进行了测试。结果表明,在电解液中添加0.4%(质量百分数)的SDBS后,锌电极放电容量显著提高,活性物质利用率达到56.4%,与空白电解液的锌-空气电池相比有显著提高。析氢实验表明,SDBS通过覆盖效应对锌电极起到了一定的缓蚀作用。通过极化曲线测试和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,由于SDBS在电极表面的吸附作用,使锌电极表面的放电产物变得更为细小,保持了天然的多孔结构不被破坏,延迟了钝化的产生。     

碳粉表面自由能对空气电极成膜的影响

在粉末接触角测试的基础上,用Wu方程估算了硝酸氧化或肼还原前后,活性炭和乙炔黑的表面自由能(简称表面能)。活性炭的表面能及其色散、极性分量分别为27.01 mJ/m2、1.93 mJ/m2和25.07 mJ/m2,硝酸氧化对活性炭表面能及分量的影响不大,而肼还原可使色散分量增加420%,极性分量降低30%;乙炔黑的表面能及色散、极性分量分别为25.24mJ/m2、10.77 mJ/m2和14.47 mJ/m2,用硝酸或肼处理,对色散分量影响较小,但两者均引起极性分量增加,分别为96%和67%。碳粉表面能的色散分量增加及极性分量降低,都将增加碳粉与PTFE之间的粘附功,有利于空气电极薄膜化。     

电池用空气电极催化剂的研究进展

空气电极一直是金属空气电池领域研究的热点。介绍了空气电极的结构、工作原理、反应机理以及近年来发展状况、空气电极目前存在的主要问题。重点论述了空气电极氧化还原反应催化剂的研究进展。     

炭黑对锌空气电池空气扩散电极电性能的影响

为了研究炭黑对锌空气电池空气扩散电极电性能的影响,选用不同种类的炭黑作为锌空气电池空气扩散电极的导电剂,采用辊压法制备出空气扩散电极,测试了空气扩散电极的含液率、极化曲线、使用寿命和所得AA型锌空气电池样品的放电容量,还利用扫描电镜(SEM)对空气扩散电极催化层的表观形貌进行了观察。研究结果表明,Shawinigan Black AB 50炭黑的疏水性最好,所得空气扩散电极的含液率最低、电性能最好、使用寿命最长,所制AA型锌空气电池样品的放电容量可达4.6 Ah。     

自润滑关节轴承的贮存周期验证

相同结构类似材料的自润滑关节轴承,国外贮存周期为8~10a,国产轴承仅为3a。主要针对贮存8a的自润滑关节轴承进行成分分析、粘结性能、摆动磨损、寿命等系列试验,发现国产轴承贮存8a后使用性能不受影响。     

氢氧化镍电极反应机理的研究

良好结晶性的氢氧化镍电极材料并不具有电化学活性,电极活化要吸收一些水分,但水的精确性质和位置并不清楚.本文借助FTIR和TG-DTA在进一步确定活性材料中含有自由水和结合水的基础上,考虑到水分子的存在与镍电极氧化还原反应密切相关,进而提出水分子是电极/电解液界面质子运动载体的设想,并得到相应的电极反应机理.     

聚苯胺对MnO2空气电极性能影响的研究

研究了添加聚苯胺对MnO2空气电极性能的影响,并考察了含聚苯胺的空气电极在不同电解液中的性能变化。结果表明,在5 mol/L的氯化铵电解液中,聚苯胺的加入可大幅度提高空气电极性能,并得到聚苯胺与MnO2催化剂的最佳质量配比为0.3∶1。分析认为,聚苯胺与氧分子间存在的顺磁相互作用,使得O2在催化层中的含量增大,阻止了MnO2催化剂因转变成MnOOH而失活。在0.9 mol/L氯化钠电解液中,聚苯胺的导电性能下降,导致电极欧姆极化增大,性能降低,但加入少量的全氟磺酸可改善电极性能。     

空气电池氧电极催化剂的发展及研究现状

随着人们环保意识的增加及开发新能源的迫切需要,空气电池逐渐成为了电池行业的研究热点,而空气电极催化剂是影响空气电池性能的主要因素.详细介绍了金属催化剂、单一氧化物催化剂、复合氧化物催化剂及有机鳖合物催化剂的发展及研究现状.通过总结各种催化剂的优劣性,认为目前空气电池行业急需要寻找廉价高效的新型催化剂.     

造孔剂对空气电极电性能的影响

为研究造孔剂的种类、含量对锌空电池空气电极电性能的影响,分别对添加不同用量的聚乙二醇200(PEG200)、(NH4)2C2O4和NH4HCO3等3种造孔剂的空气电极进行透气性能和稳态电流-电压极化曲线的测试,并用扫描电镜(SEM)对其防水透气膜和催化膜的表观形貌进行观察,研究结果表明:采用热分解造孔方法,在这3种造孔剂中PEG200的造孔效果最好;在防水透气膜和催化膜中分别添加质量分数为7.5%、15%的PEG200,所得空气电极在相同电位下的极化电流最大;由SEM观察可见:PEG200含量分别为7.5%、15%的防水透气膜和催化膜微孔的孔径分布更加均匀、孔隙率更大。     

气体扩散层对空气电极寿命的影响

以乙炔黑、60%PTFE乳液为原料,用辊压法制备空气电极的气体扩散层。研究了烧结与未烧结气体扩散层的性能参数及其对空气电极寿命的影响。用压汞分析法和SEM研究了气体扩散层的孔结构及形貌。结果表明:相对未烧结扩散层的空气电极,烧结扩散层的空气电极寿命更长,1 000 h寿命试验中无渗液现象,且性能较好。烧结提高了电极材料的疏水性和孔隙率。烧结后气体扩散层适宜的孔结构为:孔隙率约为70%,平均孔径约为70 nm。