直接硼氢化钠燃料电池的研究进展

综述了直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)的催化剂、电解液、隔膜以及工作条件的研究进展,并对硼氢根(BH4-)水解和NaBH4穿透等进行了论述.     

基于硼氢化钠制氢燃料电池供氢系统设计

设计了一种基于硼氢化钠水解制氢技术的燃料电池供氢系统,包括硼氢化钠制氢装置及其控制系统.该系统利用单片微控制器对硼氢化钠制氢系统中的温度、流量、压力等多参数进行集成控制,实现反应系统安全可靠、自动化的要求,可以直接为燃料电池提供流量和压力可调的氢源.     

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。     

硼氢化钠制氢的技术路线与发展前景

硼氢化钠(NaBH,)催化水解制氢技术安全可靠.能够即时制氢和即时供氢.可方便地为燃料电池等便携式装置提供氢能,故成为氢源研究的热点课题.考察了硼氢化钠制氢的发展历史,着重分析了三种硼氢化钠水解制氢技术路线和不同制氢催化剂的优势和需要解决的问题,并展望其应用前景.     

直接硼氢燃料电池

直接硼氢燃料电池(DBFC),是一种新型的高比能便携式电源。它越过了制氢步骤,直接以硼氢化钠碱溶液作为电池的负极燃料,其电池电势(1.64V)及理论比能量(9300Wh/kgNaBH4)均高于直接甲醇燃料电池。介绍了DBFC的基本工作原理,并结合其研究进展情况对DBFC中的关键性技术进行了探讨。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极催化剂是DMFC的关键材料之一,其电化学活性的大小对燃料电池的性能及成本起着关键作用.简要介绍了DMFC阳极催化剂的电催化氧化机理,并探讨了在目前研究中存在的问题和今后努力的方向,对研究DMFC阳极催化剂具有很好的参考价值.     

直接甲醇燃料电池中阳极催化剂的研究进展

甲醇燃料电池的优点和性能很吸引人.甲醇的电化学氧化必须用贵金属或其合金作催化剂.文中综述了甲醇阳极催化剂的研究进展,详细介绍了铂作催化剂时甲醇氧化的催化机理,铂合金和ABO_3型催化剂减少毒害作用的原因.     

燃料电池阴极催化剂的研究进展

氧气在传统碳载铂电催化剂表面发生电化学还原反应时存在较高过电位 ,高达 3 0 0～ 40 0mV ,在很大程度上降低了电池性能。因此研制新型阴极催化剂以提高催化活性、降低氧阴极过电位成为研究热点。对燃料电池阴极催化剂研究的发展现状做了详细介绍 ,其中主要包括催化剂的制备、活性与寿命 ,同时对有关新型催化剂催化活性提高的各种解释做了归纳和分析 ,主要包括最小原子间距理论、雷尼效应和表面电子结构理论。     

碱性硼氢化钠溶液析氢催化剂的研究

为了使碱性硼氢化钠溶液催化水解析氢,比较了用硝酸镍和硝酸钴与碱性硼氢化钠溶液反应制取的催化剂的催化效果,发现用硝酸钴制取的催化剂催化效果较好,通过XRF测定其主要成分为钴。并从聚四氟乙烯含量、硼氢化钠浓度、温度等方面研究了此催化剂的催化性能,发现使用此催化剂析氢速率和氢气产率均较高,有着良好的催化效果。     

核壳结构Ni@Au/C用作DBFC阳极催化剂

采用连续两步化学还原法制备了Ni-Au摩尔比为1∶1的碳载核壳结构(Ni@Au/C)纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其结构进行表征,以循环伏安(CV)、计时电位(CP)、计时电流(CA)和电池测试技术对BH4-电化学氧化活性进行测试。结果表明,所制备的核壳结构纳米粒子直径在10nm左右,其电化学活性面积为815.7cm2/mg,约是实心纳米Au/C催化剂的5倍,且对BH4-电氧化反应显示出更好的催化活性。以Ni@Au/C为阳极催化剂,Pt网(1cm×1cm)为阴极组装的单电池在20℃时最大功率密度达到74mW/cm2。     

直接硼氢化钠燃料电池用阳极催化剂AuNi/C

用硼氢化钠还原法制备了AuNi/C催化剂,进行了XRD分析和循环伏安测试。样品Au7Ni3/C的氧化峰电流密度最大,比样品Au/C提高了56.9%,且在XRD图中没有金属Ni的衍射峰,可认为Au与Ni形成了合金,它们的协同作用提高了催化活性。使用样品Au7Ni3/C的直接硼氢化钠燃料电池,在60℃时的最大功率密度为26.6 mW/cm2;随着电流密度的增大,库仑效率提高,电子转移数(N)变大;当电流密度为100 mA/cm2时,电子转移数增大到7.38并趋于稳定,接近理论值8。     

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.     

直接甲醇燃料电池中阳极催化剂的研究进展

从铂基合金催化剂、以导电聚合物为载体的复合催化剂和含氮的大环配合物的开发等三个方面重点综述了直接甲醇燃料电池(DMFC)中阳极催化剂的研究进展,同时简要概述了DMFC中甲醇渗透对电池性能的影响及其解决方案。有关研究表明,合金组成、催化剂载体以及大环配合物对阳极催化剂的催化活性和稳定性有着直接的影响。尽管目前已经进行了大量的关于甲醇在阳极催化剂上的作用机理的研究工作,但还未形成共识。另外,利用新的合成方法制备高分散的催化剂也是阳极催化剂发展的重要方向。同时,还须从根本上解决甲醇在Nafion膜中的渗透问题。     

硼氢化钠在聚合物电解质膜燃料电池中的应用

间接硼氢化钠燃料电池(B-PEMFC)的氢源具有储氢效率高、长期存储稳定、制氢速率可控、水解产物环境友好及副产物偏硼酸钠(NaBO2)可回收利用等优点,但存在硼氢化钠(NaBH4)价格高、水解催化剂寿命短、NaBO2结晶析出和水热管理等问题;直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)具有能量密度和开路电压较高、阳极催化剂价格低以及结构简单的优点,但存在BH4-在阳极水解和渗透的问题。     

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。     

钴酞菁为阴极催化剂的直接硼氢化物燃料电池

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)因其高的理论电压和阳极电氧化速率而引起广泛的关注。在本研究中,建立了以碳载钴酞菁(CoPc/C)为阴极催化剂、AB5型储氢合金为阳极催化剂的DBFC体系,测试表明,CoPc/C阴极在BH4-碱性溶液中不仅表现出优越的氧还原催化活性,而且对BH4-没有催化活性,因此,在此体系中的DBFC可以不使用任何离子交换膜。实验中测得的最大功率密度为65mW/cm2,并具有良好的稳定性。